Automatic Control 自動化控制Electronic Technology & Software Engineering 電子技術與軟件工程 95【關鍵詞】溫度傳感器 Wi-Fi 紅外1 引言傳統(tǒng)的農業(yè)大棚種植全靠經(jīng)驗，智慧農業(yè)大棚提供了一種科學化種植的方法，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備實現(xiàn)環(huán)境的調節(jié)，使之適合農作物的生長，提高農作物的產(chǎn)量，本文設計了一自動溫控農業(yè)大棚的設計文/王勤湧在不同季節(jié)種植不同蔬菜的需要農業(yè)大棚保持不同的溫度，設計了一種可以自動調節(jié)溫度的系統(tǒng)，通過溫度傳感器能夠實時監(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進行相應的調節(jié)，設計手機APP并通過Wi-Fi無線進行指定溫度的設定，同時通過紅外信號實現(xiàn)空調的實時控制，對現(xiàn)今智慧農業(yè)的設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)了智慧農業(yè)大棚的部分功能。2 手機APP端的開發(fā)設計使用安卓手機 APP 與終端 Wi-Fi 設備進行連接，并將設定的溫度參數(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() 來獲取掃描的結果，再通過 getScanResults()獲取到掃描結果的集合。（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前的 Wi-Fi 信息，如果未連接過，則需彈出密碼輸入框，接著調用 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，內置 32bit 的 MCU，是一款超低功耗的 UART轉 Wi-Fi 模組，板載 Wi-Fi 天線，空間占用小，模塊的相關工作狀態(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。在本設計中， Wi-Fi 模塊需要設置為 AP服務器模式以供手機進行連接，相關操作步驟如下：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設施建設的融合上選擇了與公交車站臺進行融合，在后續(xù)學習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功能研究公共交通是人們日常生活中最為普遍的交通方式之一，將在以后的生活和學習中更多的將公交站臺的人性化服務功能做進一步完善構想設計，給道路交通設施部門提供參考資料。7.3 裝置支撐技術的更新限于本人目前所掌握的智能控制編程技術基礎，我的研究設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)學習智能控制編程技術，結合在相關領域發(fā)展趨勢，不斷完善我的做品設計，希望能為社會發(fā)展貢獻力量。7.4 智能化設計理念的融入科學技術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，將在后續(xù)的研究中參考相關資訊進行學習調整。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我，幫助我，教會我研究方法，給與很多關鍵性指導。通過這次研究，讓我對科學有了新的認識，更進一步堅定了我的求學意識，不斷鉆研，探索利用科學改變生活的方法。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,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.淺談人性化設計在城市環(huán)境中公交車站臺的應用J.藝術科技,2019,32(13):188-189.7馮建文.智能公交站牌的交互設計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,2018,14(27):267-268+280.通訊作者簡介馬萍萍，北京航空航天大學工程控制學碩士，現(xiàn)為北京市第十三中學通用技術學科教師。曾指導學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 北京市 100009自動化控制 Automatic Control96 電子技術與軟件工程 Electronic Technology & Software Engineering 設置為 AP 模式：AT+CWMODE=2 改命令掉電不丟失 AT+CWSAP=“esp8266“,“12345678“,1,2 設置 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“ 設置 AP 模式的IP，網(wǎng)關，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 , 多連接需關閉數(shù)據(jù)透傳 AT+CIPSERVER=1,333 配置為服務器模式，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)議標準，各個廠家的標準有較大的差異，本設計采用格力空調的標準，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，當溫度不在指定的范圍時，可控制紅外命令空調制冷或制暖。如圖 3 所示。4 結束語設計采用安卓 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，對現(xiàn)今智慧農業(yè)的設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,2017.2繆玲.基于Android平臺的智慧農業(yè)信息采集系統(tǒng)的開發(fā)D.南京:南京郵電大學,2015.3 李 紅 冰 . 基 于 STC11L04E 的 紅 外 空調遙控系統(tǒng)的設計J.電子世界, 2018,(11):197-198.4孫忠祥.基于設備云平臺的智能農業(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,2017.5覃鮮艷.基于DS18B20的無線測溫系統(tǒng)的研究與設計D.武漢:武漢理工大學,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)及應用。作者單位浙江安防職業(yè)技術學院 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)