智能動物訓練系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能動物訓練系統，該系統包括試驗箱、顯示器、腦電波分析儀及中央處理器，試驗箱上設有數個洞口，洞口上設有紅外感應器，紅外感應器與中央處理器連接；顯示器、腦電波分析儀分別與中央處理器連接；其中，試驗箱內設有蜂鳴器及LED燈。本實用新型能夠提高訓練動物的效率和準確性，最大限度地減少了各環節人為因素的干擾，節省了人力物力的同時也提高了實驗效率，避免了人工訓練時失誤的發生，適合在實驗研究中推廣使用。
【專利說明】智能動物訓練系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子【技術領域】和生物訓練領域，具體地說是一種智能動物訓練系統。
【背景技術】
[0002]目前在我國各類生物技術研究中，腦電信號研究是一個新興的領域，腦電信號是腦神經細胞群在大腦皮層的電信號活動反映，屬于微弱的生物電信號，包含了全部生理心理，同時也能反映出大部分的病理狀態。
[0003]研究腦電信號對臨床疾病的治療有重要的意義，通過研究老鼠等大腦構造與人類相似的動物對外界刺激進行反應時腦電信號變化的情況，有助于研究動物大腦特定區域對于各種外界條件的響應情況，有助于開發對于人類更加有效的藥物或者治療方式。
[0004]目前我國各類實驗室中訓練動物的辦法多采用人工進行馴養，這種方法耗時耗力，并且存在隨機性差等問題。鑒于這種現狀，根據國內進行動物訓練的需要，急需設計智能動物訓練系統。
[0005]實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是針對現有技術存在的問題而提供的一種智能動物訓練系統，該系統可以避免人為因素的干擾，確保試驗的隨機性和可靠性；并且會自動記錄試驗次數，與外部分析系統進行連接。測試過程中方便對動物狀態進行分析。
[0007]實現本訓練系統的具體技術方案是:
[0008]一種智能動物訓練系統，特點是它包括試驗箱、顯示器、腦電波分析儀及中央處理器，所述試驗箱上設有數個洞口，洞口上設有紅外感應器，紅外感應器與中央處理器連接；顯示器與中央處理器連接；腦電波分析儀與中央處理器連接；其中，所述試驗箱內設有蜂鳴器及LED燈；試驗箱的洞口上設有水閥。
[0009]本實用新型的有益效果是:
[0010]本實用新型能夠提高訓練動物的效率和準確性，最大限度地減少了各環節人為因素的干擾，節省了人力物力的同時也提高了實驗效率，避免了人工訓練時失誤的發生，適合在實驗研究中推廣使用。同時，本實用新型可適應各種動物訓練實驗的需要。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型結構示意圖；
[0012]圖2為本實用新型試驗箱結構示意圖；
[0013]圖3為本實用新型紅外感應器結構示意圖；
[0014]圖4為本實用新型中央處理器電路原理圖；
[0015]圖5為本實用新型蜂鳴器的電路原理圖；
[0016]圖6為本實用新型紅外感應器的電路原理圖；
[0017]圖7為本實用新型電源轉換模塊電路原理圖；[0018]圖8為本實用新型腦電波分析儀與中央處理器接口示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結合附圖對本實用新型進行詳細描述。
實施例
[0020]參閱圖1-2，本實用新型包括試驗箱1、顯示器3、腦電波分析儀4及中央處理器2，所述試驗箱I上設有數個洞口，洞口上設有紅外感應器7，紅外感應器7與中央處理器2連接；顯示器3與中央處理器2連接；腦電波分析儀4與中央處理器2連接；其中，所述試驗箱I內設有蜂鳴器5及LED燈6 ;試驗箱I的洞口上設有水閥8。
[0021]本實用新型試驗箱上的LED燈6，蜂鳴器5，紅外感應器7，水閥8均與中央處理器2為有線連接，實時對試驗過程進行控制。顯示器3由中央處理器2進行控制，方便試驗人員對試驗情況進行記錄。中央處理器2與外部腦電波分析儀Omniplex 4進行連接,對動物當前狀態進行分析。
[0022]本實施例試驗箱I上設計三個洞口，每個洞口分別安裝有紅外感應器7，水閥8安裝在洞口靠下的位置。試驗箱I正面的上部裝有蜂鳴器5和LED燈6。試驗中控制動物的信號由蜂鳴器5和LED燈6給出，由紅外感應器7進行感應動物的動作，由水閥8對動物的行為做出獎勵。在訓練過程中，當動物行為滿足期望的時候，水閥8將打開，對動物進行獎勵；當動物行為不滿足期望時，蜂鳴器5將會響起警報聲提醒動物本次試驗錯誤，重復多次之后提高動物對于指令響應的正確性。
[0023]參閱圖3，紅外感應器7由一個紅外發射器9和一個紅外接收器10組成，紅外感應器持續的對洞口的情況進行探測，當捕捉到信號之后發送給中央處理器2，由中央處理器2進行判斷當前狀態并決定下一步的操作。
[0024]參閱圖4，中央處理器2由單片機Atmegal6芯片構成，時鐘電路為一個11.0592MHz的晶振，為單片機提供外部晶振。電路中，Atmegal6芯片的X1、X2連接到外部
11.0592MHz的晶振，PAl連接到中央洞口的紅外感應器7，PA2連接到左邊洞口的紅外感應器7，PA3連接到右邊洞口的紅外感應器7 ；PD0連接到指揮動物動作的LED燈6，PDl連接到對動物動作進行響應的蜂鳴器5 ；PB按照標準接法接到液晶顯示器1602上；PC按照標準接法接到外部腦電波分析儀Omniplex 4上。
[0025]參閱圖5，蜂鳴器5實現對動物的指示功能，蜂鳴器5通過一個PNP三級管進行驅動，其中一端連接到VCC，另一端連接到三極管發射極，單片機引腳PDl通過驅動三極管來對蜂鳴器進行控制。
[0026]參閱圖6，紅外感應器7由LM393芯片集成電路實現，LM393芯片的OUTl腳連接到Atmegal6芯片的PAl腳，LM393芯片的0UT2腳連接到Atmegal6的PA2腳，與單片機實現串行通信，將接收到的信號傳輸給單片機。
[0027]參閱圖7，該圖為本智能動物訓練系統電源轉換模塊電路原理圖，電路中使用了U3-LM7805芯片，將電壓輸出保證在5V，提供各個模塊的穩定工作；并且用于通信中電平的匹配轉換。
[0028]參閱圖8，腦電波分析儀Omniplex 4采用DB26腳接口，中央處理器2通過此接口與其進行數據交換。
[0029]本實用新型使用操作時:
[0030]I)采用無人化管理，整個系統自主控制試驗進程，最大程度減小人工對于試驗的影響。
[0031]2)每次試驗結果都會實時顯示在顯示屏上，各個參數更加清晰明了，方便試驗人員進行記錄。
[0032]3)每一步試驗結果都與外部分析儀進行數據交換，有利于在試驗中實時采集動物的各項數據，有利于試驗人員進行分析。
[0033]4)采用可拆卸的安裝部件，整個系統可移植性較好。
【權利要求】
1.一種智能動物訓練系統，其特征在于該系統包括:試驗箱(I)、顯示器(3)、腦電波分析儀(4)及中央處理器(2)，所述試驗箱(I)上設有數個洞口，洞口上設有紅外感應器(7)，紅外感應器(7 )與中央處理器(2 )連接；顯示器(3 )與中央處理器(2 )連接；腦電波分析儀(4)與中央處理器(2)連接；其中，所述試驗箱(I)內設有蜂鳴器(5)及LED燈(6)。
2.根據權利要求1所述的動物訓練系統，其特征在于所述試驗箱(I)的洞口上設有水閥(8)。
【文檔編號】A01K15/02GK203762038SQ201420129573
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月20日 優先權日:2014年3月20日
【發明者】趙凱飛, 李慶利 申請人:華東師范大學