II第二章設計方案2.1方案的采取方案一：使用ATC89C51芯片作為主控芯片，并搭建ZigBee無線網(wǎng)絡節(jié)點，使用OLED顯示屏將各信息顯示在本地端，采用DHT11溫濕度傳感器來檢測溫度情況，V4L2攝像頭模塊來監(jiān)測大棚周邊環(huán)境變化并通過UART接口將采集到的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺匦酒厦妫詈笤谥骺匦酒厦媾渌{牙模塊的通信接口,并把處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至藍牙模塊然后發(fā)送給客戶端進行解析處理并顯示，但需要注意由于藍牙傳輸速率最大只能達到250Kbps而圖像的數(shù)據(jù)量大，所以延遲很高，對于要求實時顯示畫面顯然是達不到的[6-7]。而對于要獲取到當?shù)禺斕斓膶崟r天氣情況，由于Zigbee模塊本身并不直接連接互聯(lián)網(wǎng)，但可以通過連接配備有網(wǎng)絡通信功能的設備，如Wi-Fi模塊或以太網(wǎng)模塊，實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的連接?？梢詫igbee模塊連接到智能網(wǎng)關或單片機等設備上，通過這些設備連接到互聯(lián)網(wǎng)。然后，利用所連接設備通過互聯(lián)網(wǎng)獲取當?shù)禺斕焯鞖鈹?shù)據(jù)，可以通過訪問氣象網(wǎng)站的API接口或使用專門的天氣數(shù)據(jù)服務提供商提供的接口來獲取。獲取到的天氣數(shù)據(jù)可以通過Zigbee模塊傳輸?shù)狡渌O備進行處理或顯示，當然多加一個模塊工作量對應就要增加且成本也會相應的加上去。方案二：采用意法半導體公司的STM32F103C8T6芯片為主控芯片，搭配ESP8266模塊為數(shù)據(jù)收發(fā)裝置，結合DHT11溫度傳感器模塊與OV7076攝像頭模塊來搭建一個帶有溫濕度檢測和監(jiān)控周邊環(huán)境變化的服務節(jié)點[8]。DHT11模塊提供采集溫濕度數(shù)據(jù)的功能，如果說當大棚周邊當時出現(xiàn)大雨的情況，當雨情過大將大棚的基礎設施有所破壞的場景時，OV7076攝像頭就可實現(xiàn)實時監(jiān)控大棚周邊環(huán)境變化并通過UART串行接口將采集的圖像數(shù)據(jù)傳到主控芯片STM32上，然后在STM32上編寫程序，配置ESP8266模塊的Wi-Fi連接參數(shù)，并利用ESP8266模塊進行Wi-Fi通信。通過ESP8266模塊建立TCP/IP連接到客戶端，最后在客戶端上面按照傳輸前的數(shù)據(jù)解碼格式進行編碼并顯示在客戶面前，讓客戶得以及時發(fā)現(xiàn)問題并做到足不出戶的情況下發(fā)現(xiàn)并作出相應的反應措施。還可通過ESP8266模塊配合AT指令來訪問天氣數(shù)據(jù)，提供給客戶讓其作出決策。 方案抉擇：本次設計采用的方案二即采用STM32F103C8T6芯片作為主控芯片，搭配ESP8266模塊為數(shù)據(jù)收發(fā)裝置，結合DHT11溫度傳感器模塊與OV7076攝像頭模塊來搭建一個帶有溫濕度檢測和監(jiān)控周邊環(huán)境變化的服務節(jié)點。理由如下：（1）成本效益：方案二中所使用的STM32F103C8T6芯片和ESP8266模塊價格相對較低，且易于獲取，而且功能強大，性價比高。相比之下，方案一中的ATC89C51芯片和藍牙模塊的成本相對較高，且對于初學者來說相應的資料也會少很多（2）實時性和穩(wěn)定性：ESP8266模塊提供了更穩(wěn)定和高速的Wi-Fi連接，相比于方案一中的藍牙模塊，Wi-Fi連接速度更快，數(shù)據(jù)傳輸更穩(wěn)定。這對于實時監(jiān)控攝像頭畫面和及時獲取天氣數(shù)據(jù)至關重要。（3）功能擴展性：方案二中使用的ESP8266模塊支持AT指令集，可以輕松訪問互聯(lián)網(wǎng)，獲取當?shù)禺斕斓膶崟r天氣情況，進一步提高了系統(tǒng)的功能性。同時，ESP8266模塊還可以作為TCP/IP服務器或客戶端，支持更多的應用擴展。（4）可靠性和易用性：方案二中的STM32F103C8T6芯片性能穩(wěn)定，易于編程和調試，而且支持豐富的外設接口，方便與各種傳感器和模塊進行連接。整體系統(tǒng)穩(wěn)定性高，易于維護和使用。2.2攝像頭模塊的選擇 而且在對于攝像頭模塊的選擇上面，對于V4L2與OV7076,選擇的是OV7076,理由如下：（1）成本效益：OV7076是一種成本較低的攝像頭模塊，適合于低成本的嵌入式系統(tǒng)應用。對于溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)這樣的應用場景，成本控制是一個重要考量因素。（2）性能穩(wěn)定：OV7076攝像頭模塊具有良好的性能穩(wěn)定性，適用于長時間的實時監(jiān)測應用。其性能穩(wěn)定性可以保證系統(tǒng)在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定運行，減少了維護和調試的工作量。（3）易于集成：OV7076攝像頭模塊通常具有標準的接口和協(xié)議，易于與STM32微控制器進行連接和通信。它們通常提供標準的UART接口或者其他數(shù)字接口，方便在嵌入式系統(tǒng)中進行集成。（4）足夠的功能：對于溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)來說，OV7076攝像頭模塊具備夠的功能，能夠滿足實時監(jiān)測周邊環(huán)境變化的需求。它可以采集高質量的圖像數(shù)據(jù)，并通過UART接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺匦酒线M行處理和傳輸。相比之下，V4L2攝像頭模塊通常用于更高級的應用場景，具有更高的成本和復雜度。對于溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)這樣的簡單應用，選擇OV7076攝像頭模塊能夠更好地滿足需求，并且更符合成本效益的考量[9]。2.3單片機的選擇 方案一：選擇AT89C51單片機作為主控芯片具有多種優(yōu)勢。AT89C51是由ATMEL公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能的微型計算機芯片。該芯片內(nèi)置了FlashMemory，這種存儲器結合了EPROM和EEPROM技術，具有良好的穩(wěn)定性和可靠性[10]AT89C51的處理器采用位處理方式，而不是常見的字節(jié)處理，這使得它功能強大，能夠對內(nèi)部的功能寄存器進行位處理，例如清零、置位、測試以及位的邏輯運算。此外，AT89C51的內(nèi)部RAM區(qū)域具有雙重功能的地址區(qū)間，使得地址使用更加靈活，簡化了編程過程，并且可以拓展更多的功能[11]。然而，AT89C51也存在一些不足之處。例如，為了實現(xiàn)AD轉換、EEPROM等功能，需要外部擴展硬件和軟件，增加了開發(fā)的復雜度。此外，AT89C51的I/O引腳在高電平時沒有輸出能力，這在控制外部設備時可能會帶來一些限制。另外，AT89C51在使用時鐘頻率、雙數(shù)據(jù)指針運行時速度較慢，有時可能會影響系統(tǒng)性能。最后，由于其自我保護能力較弱，當電路出現(xiàn)問題時容易損壞，需要經(jīng)常進行檢查。盡管存在一些缺點，但AT89C51作為主控芯片仍然具有廣泛的應用范圍和可靠性，尤其適用于一些對功耗要求較低、功能相對簡單的嵌入式系統(tǒng)。 方案二：選用STM32系列單片機作為主控芯片，該單片機是一種由意法半導體廠商設計的，對比市面上的其它單片機，優(yōu)勢在于性價高。處理器采用的架構為Cortex-M3，這種微控制器的處理能力十分強大，是一款專為要求低成本、高性能、低功耗的系統(tǒng)應用而設計的內(nèi)核，具有很強的外部擴展能力。32單片機特點是有在片上集成32-512KB的Flash存儲器和6-64KB的SRAM存儲器，內(nèi)部具有著40khz的RC振蕩電路，擁有多種調試模式[12]。它擁有著12通道的DMA控制器、112個快速的I/O端口、3個12位的A/D轉換器（測量范圍0-3.6V）4個16位的定時器等，其性能十分出色[13]。STM32還可以添加各種外設操作起來十分容易上手，可以處理數(shù)字以及模擬信號，非常適用于設計的控制電路。 方案選擇：STM32支持各種主流操作系統(tǒng)，開發(fā)起來更加容易，而對于51單片機來說由于沒有操作系統(tǒng)，開發(fā)起來有一定的難度，甚至于有時候需要放棄一些功能來達到整體設計的和諧。且STM32單片機使用寄存器較多，具有51單片機所不具備的終端邏輯、時鐘配置等，STM32單片機的性價較高，有助于穩(wěn)定的實現(xiàn)系統(tǒng)的設計，所以此設計采用STM32單片機。2.4通信協(xié)議2.4.1串行通信接口協(xié)議串行通信接口協(xié)議是一種硬件接口協(xié)議，適用于計算機與計算機、計算機與單片機、單片機與外設等設備之間的數(shù)據(jù)通信，是上位機與下位機之間進行通信的一種傳輸協(xié)議，在傳輸中存在相互轉換的關系。串口在嵌入式系統(tǒng)中是一類重要的數(shù)據(jù)通信接口，其本質功能是作為CPU和單片機設備的橋梁。當數(shù)據(jù)從CPU經(jīng)過串行端口發(fā)送出去時，字節(jié)數(shù)據(jù)轉換為串行的位；在接收數(shù)據(jù)時，串行的位被轉換為字節(jié)數(shù)據(jù)[14]。在本次系統(tǒng)設計中主要使用其協(xié)議當中的UART協(xié)議，用來實現(xiàn)單片機與外設之間的通信，其數(shù)據(jù)包格式如圖2.1所示。圖2.1數(shù)據(jù)包格式2.4.2TCP/IP協(xié)議 TCP/IP是一組用于在網(wǎng)絡中進行通信的協(xié)議，為internet的基礎，廣泛用于各種網(wǎng)絡通信中，包含局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)中。TCP/IP協(xié)議族中采用分層網(wǎng)絡模型，在客觀層面將其分為7個層次，而現(xiàn)實中使用的大多為簡化的4個層次，分別對應：應用層、傳輸層、網(wǎng)絡層和數(shù)據(jù)鏈路層，每一層負責特定功能[15]。數(shù)據(jù)在TCP/IP協(xié)議中通過分組進行傳輸，從最開始的應用層開始經(jīng)過一層層的封裝，最終在物理層通過網(wǎng)線或者路由進行傳輸，對應得在接收端，數(shù)據(jù)經(jīng)過每一層的解封裝到達應用層，使得數(shù)據(jù)的分組傳輸可以高效的傳輸大量數(shù)據(jù)。在高效傳輸數(shù)據(jù)的同時也保證了穩(wěn)定，使用三次握手建立連接。三次握手建立連接示意圖如圖2.2所示。圖2.2 三次握手建立連接四次揮手釋放連接，以及序列號、確認應答、超時重傳等機制，確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸和順序交付。四次揮手釋放連接示意圖如圖2.3所示。圖2.3四次揮手釋放連接示意圖第三章系統(tǒng)設計3.1硬件設計部分3.1.1總設計路線 本系統(tǒng)硬件部分主要包含STM32的主控芯片、DHT11溫濕度傳感器模塊、ESP8266網(wǎng)絡模塊、OV7076攝像頭模塊。采用STM32芯片為主控，結合溫濕度傳感器模塊將檢測到的各種溫度與濕度數(shù)據(jù)通過串口傳輸給STM32芯片，開發(fā)板進行各種數(shù)據(jù)處理。最后，利用WIFI模塊實現(xiàn)網(wǎng)絡通信并實時顯示OV7076攝像頭采集的監(jiān)控畫面。系統(tǒng)硬件原理圖如圖3.1所示。圖3.1系統(tǒng)硬件原理圖3.1.2主控芯片模塊 STM32F103C8T6最小系統(tǒng)作為系統(tǒng)的控制核心，使用的芯片架構為Cortex-M3的架構，生產(chǎn)該芯片的公司為意法半導體。該單片機帶有一個ARM內(nèi)核，可以很好的兼容所有的ARM工具與軟件，它具有可變靜態(tài)的存儲器，支持BOOT、中斷等模式[16]。STM32F103C8T6單片機帶有程序存儲器FLASH閃存容量為64KB，RAM容量為20KB，擁有8MHz晶振、系統(tǒng)時鐘最高可達72MHz，還帶有ADC、PWM、USART、SPI等豐富的外設接口，還支持多種編程格式，便于開發(fā)者使用。系統(tǒng)硬件與主控芯片連接圖如圖3.2所示。STM32F103C8T6原理圖如圖3.3所示。圖3.2系統(tǒng)硬件與主控芯片連接圖圖3.3STM32F103C8T6原理圖3.1.3ESP8266模塊 開發(fā)高能效和高性價比的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點對于在各個應用領域成功部署物聯(lián)網(wǎng)解決方案非常重要，這些節(jié)點基于低成本ESP8266（ESP）模塊，該模塊將收發(fā)器和微控制器集成在單個小尺寸芯片上，成本僅為2美元左右[17]。由樂鑫（Espressif）公司設計并生產(chǎn)，為設備提供了無線互聯(lián)和遠程控制的能力。由于它的低成本性、集成了Wi-Fi網(wǎng)絡接口、TCP/IP協(xié)議棧、GPIO（通用輸入輸出）引腳等功能，可以輕松與其他設備進行通信。具體在本次設計的功能表現(xiàn)在：無線通信功能：ESP8266模塊作為Wi-Fi模塊，為系統(tǒng)提供了無線通信的能力，實現(xiàn)了設備與設備之間、設備與互聯(lián)網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信。遠程控制和監(jiān)控：利用ESP8266模塊，可以實現(xiàn)對溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)的遠程控制和監(jiān)控，用戶可以通過手機或電腦遠程訪問系統(tǒng)，查看溫度、濕度、環(huán)境監(jiān)測畫面等信息，并進行相應的操作和調整。數(shù)據(jù)傳輸和互聯(lián)網(wǎng)訪問：ESP8266模塊采用的透傳原理是一種將信號從一個節(jié)點傳遞到另一個節(jié)點的方法，其中一個節(jié)點可以是一個WiFi模塊，另一個節(jié)點可以是另一個WiFi模塊或者其他任何設備。通過使用透傳原理，可以將信號從一個節(jié)點傳遞到另一個節(jié)點，從而實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的連接，用于訪問天氣數(shù)據(jù)、實時更新系統(tǒng)狀態(tài)、接收遠程指令等功能，從而增強了系統(tǒng)的智能化和實用性。系統(tǒng)擴展和升級：通過ESP8266模塊的OTA功能，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的在線升級和固件更新，提高了系統(tǒng)的可維護性和可擴展性，使其能夠適應未來的功能拓展和改進。其基本通信原理圖如圖3.4所示。圖3.4基本通信原理圖設計時通過設置AT指令來設置其通信模式。常用AT指令如表3.1所示。表3.1常用AT指令指令名響應含義ATOK測試指令AT+CWMODE=<mode>OK設置應用模式AT+CWMODE?+CWMODE:<mode>獲得當前應用模式AT+CWLAP+CWLAP:<ecn>,<ssid>,<rssi>返回目前的AP列表AT+CWLAP=<ssid>,<pwd>OK加入某一APAT+CWJAP?+CWJAP:<ssid>返回當前加入的APAT+CWQAPOK退出當前的APAT+CIPSTART=<type>，<addr>,<port>OK建立TCP/UDP連接AT+CIPMUX=<mode>OK是否啟用多連接AT+CIPSEND=<param>OK發(fā)送數(shù)據(jù)AT+CIPMODE=<mode>OK是否進入透傳模式3.1.4OV7076攝像頭 采用OV7076攝像頭，其主要OV7670是一款由互補金屬氧化物半導體（CMOS）制成的1/6英寸、300,000有效像素圖像傳感器。它由兩線/三線串行攝像機控制總線控制，并行輸出8位圖像數(shù)據(jù)[18]。而主要選擇該模塊的原因有如下5點：（1）成本效益：是一種成本較低的攝像頭方案，適合于溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)這樣的低成本應用場景。在保證系統(tǒng)功能的前提下，選擇成本較低的攝像頭模塊可以有效控制項目的總成本。（2）性能穩(wěn)定：具有良好的性能穩(wěn)定性，能夠在長時間的實時監(jiān)測應用中穩(wěn)定運行。其穩(wěn)定的性能保證了系統(tǒng)的可靠性和持久性，降低了維護和調試的成本。（3）易于集成：通常具有標準的接口和協(xié)議，易于與STM32F103C8T6微控制器進行連接和通信。它們通常提供標準的UART接口或其他數(shù)字接口，便于在嵌入式系統(tǒng)中進行集成和使用。（4）足夠的功能：對于溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)來說，OV7076攝像頭模塊具備了足夠的功能，能夠滿足實時監(jiān)測周邊環(huán)境變化的需求。它可以采集高質量的圖像數(shù)據(jù)，支持RawRGB、RGB(GBR4:2:2，RGB565/RGB555/RGB444)，YUV(4:2:2)和YCbCr（4:2：2）輸出格式并通過UART接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺匦酒琒TM32F103C8T6上進行處理和傳輸。其行輸出時序圖如圖3.5所示。圖3.5行輸出時序圖低功耗設計：具有低功耗設計，適用于長時間運行的應用場景。在溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)中，低功耗的攝像頭模塊可以降低系統(tǒng)的能耗，延長系統(tǒng)的工作時間。3.1.5DHT11模塊 溫濕度傳感器采用DHT11傳感器模塊，該模塊為一款帶有已校正數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器。內(nèi)部帶有一個八位單片機控制一個電阻型感濕器件和一個NTC測溫元件。其溫度測量范圍在0℃~50℃之間，誤差在±2℃范圍內(nèi)，濕度的測量范圍為20%~90%RH,誤差在±5%RH，工作電壓范圍在3~5.5V[19-20]。DHT11傳感器能夠數(shù)據(jù)的雙向運輸，每次通信時間約為4ms左右哦，具有傳輸速度快，對于外界的干擾因素有較強的抵抗能力，價格低廉，完全滿足溫室大棚的監(jiān)測需求。DHT11時序圖如圖3.6所示圖3.6DHT11時序圖3.2軟件設計部分3.2.1整體程序設計流程 整體程序的模塊化設計將系統(tǒng)功能分解為多個獨立的模塊，每個模塊負責特定的任務或功能，并通過接口相互交互。以下是整體程序的模塊化設計：（1）資源加載模塊：負責加載系統(tǒng)所需的資源，包括圖像文件、字體文件等，可以使用適當?shù)奈募到y(tǒng)或存儲設備來存儲和管理資源文件。系統(tǒng)初始化模塊：在系統(tǒng)啟動時進行初始化設置，包括時鐘配置、GPIO引腳配置等。確保系統(tǒng)各個模塊的基本配置正確，并準備好接受后續(xù)的指令和數(shù)據(jù)。（2）DHT11程序初始化與執(zhí)行模塊：負責初始化DHT11溫濕度傳感器，并設置相應的GPIO引腳。執(zhí)行DHT11傳感器的讀取操作，獲取當前的溫度和濕度數(shù)據(jù)?？梢栽O置定時任務或中斷來定期執(zhí)行DHT11傳感器的讀取操作，以更新溫濕度數(shù)據(jù)。（3）攝像頭程序初始化與執(zhí)行模塊：負責初始化OV7076攝像頭模塊，并設置相應的UART接口。執(zhí)行攝像頭模塊的圖像采集操作，獲取周圍環(huán)境的實時圖像數(shù)據(jù)。可以設置定時任務或中斷來定期執(zhí)行攝像頭的圖像采集操作，以更新監(jiān)測畫面。（4）WiFi模塊的連接與數(shù)據(jù)傳輸模塊：負責初始化ESP8266WiFi模塊，并配置相應的SSID和密碼。建立與WiFi網(wǎng)絡的連接，并通過TCP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)與服務器的數(shù)據(jù)傳輸。將采集到的溫濕度數(shù)據(jù)和攝像頭圖像數(shù)據(jù)打包成數(shù)據(jù)包，并通過WiFi模塊發(fā)送到遠程服務器或客戶端。 整體程序按照上述模塊化設計的步驟依次執(zhí)行，先進行資源加載和系統(tǒng)初始化，然后初始化DHT11和攝像頭模塊，并執(zhí)行相應的數(shù)據(jù)采集操作。最后，通過WiFi模塊與服務器進行連接，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程端，完成整體功能的實現(xiàn)。模塊化設計使得程序結構清晰，易于維護和擴展，提高了系統(tǒng)的可靠性和可重用性。其主要流程圖如圖3.6所示。圖3.6主要流程圖3.2.2主要模塊程序設計溫濕度檢測程序設計當執(zhí)行該程序后，進行溫濕度的檢測，并將檢測的數(shù)據(jù)通過串口傳輸?shù)街骺匦酒厦孢M行處理，并傳輸?shù)娇蛻舳斯┛蛻舨殚啴斍按笈锏那闆r。u8DHT11_Read(u8*H,u8*T){ u8DATA[5]={0}; u8i,j; DHT11_Config(DHT11_OUT_mode);delay_ms(1000);//初始化高點平輸出，等待1s穩(wěn)定 DHT11_low();//發(fā)送起始信號delay_ms(20);DHT11_High();//拉高，設置輸入等待回應DHT11_Config(DHT11_Din_Mode); while(DHT11_Pin()==1);//等待DHT11響應信號--默認上拉輸入為高電平 while(DHT11_Pin()==0);//等待響應信號結束 for(i=0;i<5;i++) { for(j=0;j<8;j++) { while(DHT11_Pin()==1);//等待DHT拉高結束 while(DHT11_Pin()==0);//開始等待高電平，判斷1--0 delay_us(30);//'0'時間為26-28us'1'為70us DATA[i]<<=1;//初始為0左移不變 if(DHT11_Pin()==1) DATA[i]++;//若為1，加一,下次開始左移一位 } }攝像頭程序設計進行設計攝像頭部分代碼時，需考慮獲取的圖片格式，對應的在客戶端還需進行相應的編碼操作，值得注意的是連接攝像頭的線如果使用單線可以出現(xiàn)干擾導致不會出現(xiàn)畫面，所以需要雙根杜邦線連接主控芯片。voidOV7660_config_window(u16startx,u16starty,u16width,u16height){//保存讀取的rgb格式數(shù)據(jù) temp=temp_reg2|((endx&0x7)<<3)|(startx&0x7); state=wrOV7670Reg(0x32,temp); temp=(startx&0x7F8)>>3; state=wrOV7670Reg(0x17,temp); temp=(endx&0x7F8)>>3; state=wrOV7670Reg(0x18,temp); //Vertical temp=temp_reg1|((endy&0x7)<<3)|(starty&0x7); state=wrOV7670Reg(0x03,temp); temp=(starty&0x7F8)>>3; state=wrOV7670Reg(0x19,temp); temp=(endy&0x7F8)>>3; state=wrOV7670Reg(0x1A,temp); if(state==0){}}ESP8266連接通過網(wǎng)絡連接到客戶端界面，將采集到的數(shù)據(jù)顯示出。voidCSH(void){ len=sizeof(QT_info_TX);DHT11_Init();DHT11_ReadData(QT_info_TX.DHT11_BUF);//讀出DHT11傳感器數(shù)據(jù)（參數(shù)是存放數(shù)據(jù)的數(shù)組指針） HAL_Delay(200); //設置路由 printf("AT+CWMODE=2\r\n"); HAL_Delay(200);//使能 printf("AT+CIPMUX=1\r\n"); HAL_Delay(200); //建立連接printf("AT+CIPSERVER=1\r\n");第四章結果分析4.1系統(tǒng)調試步驟 在對程序進行編譯前，確保先進行代碼審查和邏輯檢查，以確保代碼的正確性和健壯性。編譯過程中，需要注意編譯器給出的任何警告或錯誤信息，并及時進行修正。如果編譯通過，接下來可以將程序下載到單片機中進行測試。在下載程序到單片機后，首先要確保線路連接正確，硬件工作正常。檢查電路板上的元件是否焊接良好，是否有短路或接觸不良的現(xiàn)象，對于在客戶端的配置是否按照服務器所要求的模式進行配置的，這些也是保證程序能夠順利執(zhí)行的充分必要條件，一直到完成整個工程項目完成。實物圖如圖4.1所示。圖4.1實物圖 對于實現(xiàn)溫濕度數(shù)據(jù)的采集，當執(zhí)行程序后開始初始化，等待信號傳入并將檢測到的溫濕度數(shù)據(jù)通過串口傳到主控芯片，經(jīng)過處理后通過ESP8266傳輸?shù)娇蛻舳私缑嫔?。溫度檢測圖如圖4.2所示。溫度三次采集表如表4.1所示圖4.2溫度檢測圖表4.1溫度數(shù)據(jù)表05101520第一次17.520.219.921.121.4第二次1717.920.122.523第三次17.620.220.821.120.9 通過對三次數(shù)據(jù)溫度數(shù)據(jù)的采集，通過表格看到在第二次時出現(xiàn)比較嚴重的數(shù)據(jù)波動，分析后得知是因為測量時傳感器旁邊有熱源的影響，當排除這個因素后進行第三次測量與第一次進行比對后發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)基本一致，在沒有外部因素影響后結果準確， 對于攝像頭模塊，獲取攝像頭信息進行初始化，配置采集圖像信息的碼流格式以及圖像的寬與高，保存為YUV格式方便進行數(shù)據(jù)通過ESP8266模塊傳輸?shù)娇蛻舳?，后在客戶端程序進行視頻的編碼顯示出來。攝像頭模塊圖如圖4.3所示。圖4.3攝像頭模塊圖 進行WiFi模塊調試時，還需進行設置AT指令通過串口助手可以進行調試與配置。WiFi模塊調試圖如圖4.4所示。圖4.4WiFi模塊調試圖4.2總結 在本次論文中，我成功地設計并實現(xiàn)了基于無線通信技術與嵌入式QT的溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)。通過軟件與硬件的相互配合，我完成了系統(tǒng)所原本設計的各種功能，實現(xiàn)了溫室大棚環(huán)境的實時監(jiān)測與遠程控制。在這個過程中，我充分運用了大學期間學習到的單片機等相關知識，將理論知識轉化為了實際應用。通過對系統(tǒng)進行調試和排除故障，我提高了對設備的調試能力，加深了對單片機工作原理和程序編寫的理解 這次設計不僅提高了我在技術方面的能力，還拓展了我的知識領域，并提升了我的綜合能力。在前期，我查閱了大量的資料，從理論上準備了充分；在后期，我不斷進行程序的編寫和設備的調試，讓我更加直觀地感受到了單片機的使用方法。通過這個過程，我對一些之前并不理解的功能有了深刻的理解，同時也意識到了程序編寫的嚴謹性和細致性。在編寫程序時，我學會了嚴謹認真的態(tài)度，體會到了每一個細節(jié)對程序運行的影響。 總的來說，本次設計不僅讓我學到了很多的技術知識，還加強了我的動手能力和獨立思考能力。我深刻體會到了實踐的重要性，并意識到了自己在未來發(fā)展中需要不斷注重實際應用，不斷提升自己的綜合能力，成為一個全面實際的應用型人才。這次設計為我未來的學習和職業(yè)發(fā)展指明了方向，為我未來的路程指引了明確的路標。參考文獻唐玉邦,虞利俊,徐磊,嚴建民,韓建明.基于無線傳感網(wǎng)的設施環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].江西農(nóng)業(yè)學報,2012,24(7):133-135139武文強,王婷婷.智能溫室大棚數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計[J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（全文版）自然科學,2024(1):0110-0113吳彬,劉煜,馬鑫磊.智能溫室大棚自動控制系統(tǒng)的設計[J].現(xiàn)代農(nóng)機,2024(1):76-78KwangKoogLee.SeonghooKim,HongSeongPark.AnEffectiveBroadcastStrategyforRouteDiscoveryintheZigBeeNetWork200810thInternationalConferenceonAdvancedCommunciationTechnology2008,153-160.陳書欣,馬洪濤,劉璽.智能溫室大棚系統(tǒng)設計[J].河北工業(yè)科技,2011,28(4):240-243林倩,席春梅,趙鳳行,陳學煌.基于AT89C51的人造氣候小系統(tǒng)的研究與模擬[J].實驗技術與管理,2010,27(3):88-91吳永亮,顧麗霞.基于ZigBee無線傳感技術的智能溫室大棚控制系統(tǒng)[J].遼寧青年,2023(7):0246-0247張凈,張康,劉曉梅,楊寧.基于物聯(lián)網(wǎng)的遠程溫室視覺監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].中國農(nóng)機化學報,2023,44(1):100-107馬經(jīng)權,王中剛,康國旗.基于STM32F103的圖像采集系統(tǒng)設計[J].無線互聯(lián)科技,2017,14(11):46-47王林濤,王少榮,程時杰.串行EEPROM在電力系統(tǒng)測控設備中的應用[J].繼電器,2001,29(9):43-45XINGRUILIU,