基于Android溫濕度采集風(fēng)扇控制應(yīng)用

項(xiàng)目二基于Android溫濕度采集風(fēng)扇控制應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)能正確使用移動(dòng)設(shè)備通過(guò)WIFI通信獲取溫濕度數(shù)據(jù)和控制風(fēng)扇了解Android溫濕度采集和控制的應(yīng)用場(chǎng)景掌握Android溫濕度采集和風(fēng)扇控制程序的功能結(jié)構(gòu)掌握Android溫濕度采集和風(fēng)扇控制程序功能設(shè)計(jì)掌握Android溫濕度采集和風(fēng)扇控制程序的功能實(shí)現(xiàn)掌握Android溫濕度采集和風(fēng)扇控制程序調(diào)試和運(yùn)行任務(wù)2.1移動(dòng)端WIFI通信溫濕度數(shù)據(jù)采集和風(fēng)扇控制2.2.1任務(wù)描述本次任務(wù)是在溫濕度采集程序項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)設(shè)備中的溫濕度傳感器對(duì)周邊環(huán)境參數(shù)（溫度、濕度等）進(jìn)行實(shí)時(shí)采集之后，通過(guò)ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸至嵌入式網(wǎng)關(guān)，一方面移動(dòng)端通過(guò)WIFI通信方式連接嵌入式網(wǎng)關(guān)，將采集到溫濕度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在移動(dòng)端網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手界面上，另一方面可以在網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手上發(fā)送字符串控制命令給嵌入式網(wǎng)關(guān)，再由嵌入式網(wǎng)關(guān)中ZigBee協(xié)調(diào)器通過(guò)ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇控制模塊的運(yùn)行和停止。如圖所示溫濕度采集和風(fēng)扇控制整體功能結(jié)構(gòu)。2.1.2任務(wù)分析

這里WIFI通信主要實(shí)現(xiàn)溫濕度采集和風(fēng)扇控制兩部分功能，其中一個(gè)是溫濕度采集功能，另一個(gè)是風(fēng)扇控制功能，這里溫濕度傳感節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集溫濕度數(shù)據(jù)信息，周期性地通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至ZigBee協(xié)調(diào)器，當(dāng)ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)之后，通過(guò)串口轉(zhuǎn)WIFI方式發(fā)送給WIFI無(wú)線通信模塊。當(dāng)移動(dòng)端連接嵌入式網(wǎng)關(guān)中WIFI模塊AP熱點(diǎn)之后，一方面將溫濕度數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)顯示在網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手運(yùn)行界面中，另一方面移動(dòng)端可以通過(guò)WIFI方式發(fā)送風(fēng)扇控制命令信息給嵌入式網(wǎng)關(guān)中ZigBee協(xié)調(diào)器，再由ZigBee協(xié)調(diào)器通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至ZigBee終端通信節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)和停止控制，如圖所示。2.1.3操作方法與步驟1）WIFI模塊網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置如下：（1）打開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備電源，嵌入式網(wǎng)關(guān)中的WIFI模塊可以根據(jù)相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置，作為AP熱點(diǎn)組建局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)WIFI無(wú)線采集和控制，如圖所示。

（2）將功能開(kāi)關(guān)檔位切換到移動(dòng)端檔之后，嵌入式網(wǎng)關(guān)將傳感器采集的數(shù)據(jù)信息通過(guò)WIFI模塊無(wú)線發(fā)送至移動(dòng)設(shè)備端，從而無(wú)線接收各種采集數(shù)據(jù)，如圖所示。3）串口通信采集的溫濕度傳感器和風(fēng)扇控制模塊如圖所示。。（4）在Android移動(dòng)設(shè)備端上，打開(kāi)WIFI功能，連接WIFI模塊熱點(diǎn)CYWL001，如圖所示。（5）運(yùn)行Android手機(jī)中的網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手軟件，選擇tcpclient通信模式，然后單擊增加按鈕，出現(xiàn)如圖1-8所示對(duì)話(huà)框，IP地址輸入192.168.4.1，端口為8002。。（6）如果連接WIFI模塊成功，則顯示傳感器端周期性傳輸過(guò)來(lái)的相關(guān)采集數(shù)據(jù)，如溫濕度數(shù)據(jù)信息，這里0101開(kāi)頭的后兩位數(shù)據(jù)代表溫度信息，如010115，代表當(dāng)前溫度為15度，0102開(kāi)頭的后兩位數(shù)據(jù)代表濕度信息，如010273，代表濕度為73，如圖所示。（7）如果發(fā)送風(fēng)扇控制命令，需要將客戶(hù)端發(fā)送方式設(shè)置為文本，如圖所示。（8）在發(fā)送區(qū)發(fā)送字符串“268”，單擊“手動(dòng)發(fā)送”按鈕，則通過(guò)移動(dòng)端端向嵌入式智能網(wǎng)關(guān)WIFI模塊發(fā)送268，這時(shí)終端采集節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)接收268字符串，然后控制風(fēng)扇設(shè)備，實(shí)現(xiàn)打開(kāi)或者關(guān)閉風(fēng)扇，如圖所示。任務(wù)2.2基于Android溫濕度采集風(fēng)扇控制程序開(kāi)發(fā)2.2.1任務(wù)描述

在2.1任務(wù)中，溫濕度傳感節(jié)點(diǎn)可以將采集到溫濕度數(shù)據(jù)通過(guò)ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸至嵌入式網(wǎng)關(guān)，然后嵌入式網(wǎng)關(guān)通過(guò)WIFI方式與移動(dòng)端進(jìn)行通信，可以將溫濕度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手界面上，同時(shí)移動(dòng)端端可以通過(guò)WIFI方式發(fā)送風(fēng)扇控制命令給嵌入式網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線控制風(fēng)扇模塊。本次任務(wù)通過(guò)Android應(yīng)用編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備平臺(tái)上溫濕度傳感器進(jìn)行溫濕度數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，并且根據(jù)采集到的溫度數(shù)據(jù)與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，完成對(duì)風(fēng)扇的手動(dòng)和聯(lián)動(dòng)模式控制，讓同學(xué)們通過(guò)本次項(xiàng)目實(shí)踐能夠掌握Android溫濕度采集風(fēng)扇控制程序開(kāi)發(fā)技術(shù)。2.2.2任務(wù)分析（1）溫濕度采集模塊設(shè)計(jì)

溫濕度采集功能主要實(shí)現(xiàn)Android溫濕度采集程序運(yùn)行界面上溫度數(shù)據(jù)和濕度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。這里溫濕度傳感節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集溫濕度數(shù)據(jù)信息，周期性地通過(guò)Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至ZigBee協(xié)調(diào)器，由ZigBee協(xié)調(diào)器通過(guò)串口轉(zhuǎn)WIFI發(fā)送給WIFI模塊，當(dāng)手機(jī)移動(dòng)端通過(guò)WIFI無(wú)線通信連接嵌入式網(wǎng)關(guān)中WIFI模塊AP熱點(diǎn)之后，將溫濕度數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)發(fā)送到溫濕度采集程序中進(jìn)行解析處理，并最終顯示在Android圖形交互界面上，如圖所示溫濕度采集模塊流程圖。（2）風(fēng)扇控制模塊設(shè)計(jì)風(fēng)扇控制模塊主要實(shí)現(xiàn)通過(guò)WIFI方式對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)和停止操作。當(dāng)點(diǎn)擊Android溫濕度采集和風(fēng)扇控制程序界面上的打開(kāi)風(fēng)扇按鈕時(shí)，移動(dòng)端通過(guò)WIFI無(wú)線方式發(fā)送打開(kāi)或者關(guān)閉風(fēng)扇的控制命令信息給嵌入式網(wǎng)關(guān)中的WIFI通信模塊，然后通過(guò)WIFI轉(zhuǎn)串口將數(shù)據(jù)發(fā)給ZigBee協(xié)調(diào)器，再由ZigBee協(xié)調(diào)器通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)和停止控制。如圖2-13所示風(fēng)扇控制模塊流程圖。打開(kāi)Android-Studio開(kāi)發(fā)環(huán)境，選擇相應(yīng)的控件之后，在屬性欄中設(shè)置相關(guān)屬性值，溫濕度采集風(fēng)扇控制程序界面設(shè)計(jì)完成之后如圖所示。2.2.3界面設(shè)計(jì)將上圖中主要控件進(jìn)行規(guī)范命名和設(shè)置初始值，如表進(jìn)行說(shuō)明。2.2.4溫濕度采集風(fēng)扇控制程序下載至移動(dòng)端運(yùn)行（1）程序編譯完成之后，單擊紅色的三角運(yùn)行按鈕，將溫濕度采集風(fēng)扇控制程序下載至移動(dòng)端，如圖所示。（2）當(dāng)溫濕度采集風(fēng)扇控制程序下載至移動(dòng)端之后，首先將移動(dòng)端WIFI網(wǎng)絡(luò)連接到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備WIFI模塊的AP熱點(diǎn)中，然