Automatic Control 自動化控制Electronic Technology & Software Engineering 電子技術(shù)與軟件工程 95【關(guān)鍵詞】溫度傳感器 Wi-Fi 紅外1 引言傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大棚種植全靠經(jīng)驗，智慧農(nóng)業(yè)大棚提供了一種科學(xué)化種植的方法，通過各類傳感器實時監(jiān)測環(huán)境的變化，再通過各類自動化控制設(shè)備實現(xiàn)環(huán)境的調(diào)節(jié)，使之適合農(nóng)作物的生長，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，本文設(shè)計了一自動溫控農(nóng)業(yè)大棚的設(shè)計文/王勤湧在不同季節(jié)種植不同蔬菜的需要農(nóng)業(yè)大棚保持不同的溫度，設(shè)計了一種可以自動調(diào)節(jié)溫度的系統(tǒng)，通過溫度傳感器能夠?qū)崟r監(jiān)測環(huán)境的溫度，并可以根據(jù)溫度的實際情況控制空調(diào)進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，設(shè)計手機APP并通過Wi-Fi無線進行指定溫度的設(shè)定，同時通過紅外信號實現(xiàn)空調(diào)的實時控制，對現(xiàn)今智慧農(nóng)業(yè)的設(shè)計方法提供了一個可選的思路。摘要種大棚溫度控制方法，實現(xiàn)了智慧農(nóng)業(yè)大棚的部分功能。2 手機APP端的開發(fā)設(shè)計使用安卓手機 APP 與終端 Wi-Fi 設(shè)備進行連接，并將設(shè)定的溫度參數(shù)發(fā)送到終端，因此手機 APP 端主要實現(xiàn)以下幾個功能：（1）Wi-Fi 的開啟：打開 APP 后， 首先通過 Wi-FiManager.isWiEnabled() 查看Wi-Fi 是否開啟，如果未開啟，則通過 Wi-FiManager.setWiEnabled(true) 開啟 Wi-Fi。（2）Wi-Fi 的掃描搜索：在點擊掃描按鈕后，通過 Wi-FiManager.startScan() 來開始掃描周邊的 Wi-Fi 信號，同時創(chuàng)建一個廣播接收者 BroadcastReceiver() 來獲取掃描的結(jié)果，再通過 getScanResults()獲取到掃描結(jié)果的集合。（3）Wi-Fi 的連接：連接時首先需判斷 Wi-Fi 的加密方式，同時需判斷是否保存過當(dāng)前的 Wi-Fi 信息，如果未連接過，則需彈出密碼輸入框，接著調(diào)用 addNetwork() 和enableNetwork() 進行 Wi-Fi 的連接，在連接過程中，仍需使用廣播接收者接收連接過程中返回的狀態(tài)，如連接成功，則提示消息。（4）數(shù)據(jù)傳輸：需要創(chuàng)建兩個線程分別實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)聽連接。3 溫度控制電路的設(shè)計3.1 單片機最小系統(tǒng)單片機主控芯片選用 STC11L01，STC11L01 是一款增強型 8051 單片機，供電電壓 2.4V3.6V，F(xiàn)LASH 存儲容量 1K，共兩個 16 位的定時器，能夠滿足紅外信號的發(fā)射要求。最小系統(tǒng)如圖 1 所示。其中串口 TXD,RXD 即可作為下載口，也連接 Wi-Fi 模塊進行通訊， CTR 信號連接紅外控制電路，Tem 信號連接溫度傳感器電路。3.2 Wi-Fi電路Wi-Fi 模塊采用安信可 ESP8266 模塊，內(nèi)置 32bit 的 MCU，是一款超低功耗的 UART轉(zhuǎn) Wi-Fi 模組，板載 Wi-Fi 天線，空間占用小，模塊的相關(guān)工作狀態(tài)可通過發(fā)送串口 AT 命令進行任意切換，電路圖如圖 2 所示。在本設(shè)計中， Wi-Fi 模塊需要設(shè)置為 AP服務(wù)器模式以供手機進行連接，相關(guān)操作步驟如下：7 下一步研究計劃7.1 多功能融合方式探索本研究在雨水收集和處理裝置與城市公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的融合上選擇了與公交車站臺進行融合，在后續(xù)學(xué)習(xí)和研究中嘗試更多切實可行的融合方式，讓雨水收集和利用功能在不耗費大量社會資源的情況下完成普及。7.2 公交站臺人性化服務(wù)功能研究公共交通是人們?nèi)粘Ｉ钪凶顬槠毡榈慕煌ǚ绞街?，將在以后的生活和學(xué)習(xí)中更多的將公交站臺的人性化服務(wù)功能做進一步完善構(gòu)想設(shè)計，給道路交通設(shè)施部門提供參考資料。7.3 裝置支撐技術(shù)的更新限于本人目前所掌握的智能控制編程技術(shù)基礎(chǔ)，我的研究設(shè)計在某些地方還不太成熟，功能的實現(xiàn)較為簡單或易產(chǎn)生較大誤差。我將繼續(xù)學(xué)習(xí)智能控制編程技術(shù)，結(jié)合在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展趨勢，不斷完善我的做品設(shè)計，希望能為社會發(fā)展貢獻力量。7.4 智能化設(shè)計理念的融入科學(xué)技術(shù)是推進變革的原動力，希望能將<< 上接 94 頁本研究所做的創(chuàng)意設(shè)想與前沿科技理念融合，如在站臺添加人臉識別功能，將符合乘客年齡階段的有益消息推送至乘客手機?；蛱砑诱Z音查詢服務(wù)，將在后續(xù)的研究中參考相關(guān)資訊進行學(xué)習(xí)調(diào)整。8 致謝本研究時長近 8 個月，在這段時間中，首先感謝的我父母，他們的支持和配合是我能有信心遵循自己的想法完成這一研究挑戰(zhàn)的動力，期間也給了我很多建議。其次要特別感謝我的老師，老師在我的研究想法還未成熟的時候就一直悉心指導(dǎo)我，幫助我，教會我研究方法，給與很多關(guān)鍵性指導(dǎo)。通過這次研究，讓我對科學(xué)有了新的認(rèn)識，更進一步堅定了我的求學(xué)意識，不斷鉆研，探索利用科學(xué)改變生活的方法。再次感謝幫助過我的家人，老師們?。ㄍㄓ嵶髡撸厚R萍萍）參考文獻1王娜,郭娟.城市園林綠化用水現(xiàn)狀的思考J.住宅與房地產(chǎn),2017(24):65.2傅華.淺談城市雨水的綜合利用J.新西部(理論版),2015(04):10-11.3陳志杰.公交車站區(qū)域交通流運行行為的仿真研究D.北京交通大學(xué),2014.4 吳 頔 .非常規(guī)水資源：水資源短缺現(xiàn)狀下的必然之舉 N. 中國水利報 ,2017-04-27(005).5王念欣.3R原則在物料循環(huán)體系中的探索與實踐 J. 山東冶金 ,2019,41(02):61-62+64.6阮耀慧.淺談人性化設(shè)計在城市環(huán)境中公交車站臺的應(yīng)用J.藝術(shù)科技,2019,32(13):188-189.7馮建文.智能公交站牌的交互設(shè)計J.現(xiàn)代裝飾(理論),2014(02):20-22.8魏世源,孫偉海,陳志堅,肖立新.太陽能電池效率分析J.科學(xué)通報,2016,61(16):1748-1753.9 余 珺 瑞,杜友福,崔艷榮.智能公交人數(shù)檢測方法研究J.電腦知識與技術(shù),2018,14(27):267-268+280.通訊作者簡介馬萍萍，北京航空航天大學(xué)工程控制學(xué)碩士，現(xiàn)為北京市第十三中學(xué)通用技術(shù)學(xué)科教師。曾指導(dǎo)學(xué)生多次榮獲全國機器人大賽，北京市科技創(chuàng)新大賽等競賽一等獎。作者單位北京市第十三中學(xué) 北京市 100009自動化控制 Automatic Control96 電子技術(shù)與軟件工程 Electronic Technology & Software Engineering 設(shè)置為 AP 模式：AT+CWMODE=2 改命令掉電不丟失 AT+CWSAP=“esp8266“,“12345678“,1,2 設(shè)置 Wi-Fi 的 SSID，密碼，通道，加密方式，該命令掉電不丟失 AT+CIPAP=“192.168.4.2“, “192.168.4.1“,“255.255.255.0“ 設(shè)置 AP 模式的IP，網(wǎng)關(guān)，子網(wǎng)掩碼，該命令掉電不丟失 AT+CIPMUX=1 開啟多連接，重啟丟失 , 多連接需關(guān)閉數(shù)據(jù)透傳 AT+CIPSERVER=1,333 配置為服務(wù)器模式，端口號為 3333.3 紅外電路及溫度傳感器電路紅外電路采用 mos 管作為驅(qū)動，其中 R2作為限流電阻，紅外信號的發(fā)射需要遵循一定的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，各個廠家的標(biāo)準(zhǔn)有較大的差異，本設(shè)計采用格力空調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)，主要參數(shù)包括：載波占空比：50%載波頻率：38Khz邏輯 0：640us 有載波 +560us 無載波邏輯 1：640us 有載波 +1680us 無載波相關(guān)邏輯可采用定時器實現(xiàn)。溫度傳感器采用 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器，通訊接口簡單，當(dāng)溫度不在指定的范圍時，可控制紅外命令空調(diào)制冷或制暖。如圖 3 所示。4 結(jié)束語設(shè)計采用安卓 APP 與 Wi-Fi 模塊進行通訊，并通過 51 單片機發(fā)送紅外信號控制空調(diào)，對現(xiàn)今智慧農(nóng)業(yè)的設(shè)計提供了一種可選的參考方法。參考文獻1章璐杰.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧葡萄園管理系統(tǒng)的優(yōu)化研究D.杭州:浙江大學(xué),2017.2繆玲.基于Android平臺的智慧農(nóng)業(yè)信息采集系統(tǒng)的開發(fā)D.南京:南京郵電大學(xué),2015.3 李 紅 冰 . 基 于 STC11L04E 的 紅 外 空調(diào)遙控系統(tǒng)的設(shè)計J.電子世界, 2018,(11):197-198.4孫忠祥.基于設(shè)備云平臺的智能農(nóng)業(yè)溫室大棚遠程監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)D.哈爾濱:哈爾濱理工大學(xué),2017.5覃鮮艷.基于DS18B20的無線測溫系統(tǒng)的研究與設(shè)計D.武漢:武漢理工大學(xué),2012.作者簡介王勤湧 （1985-），男，浙江省溫州市人。講師，碩士研究生。主要研究方向為嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用。作者單位浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江省溫州市 325000圖3：紅外電路及溫度傳感器電路圖2：Wi-Fi電路圖1：單片機最小系統(tǒng)