基于Android溫濕度采集風扇控制應用

項目二基于Android溫濕度采集風扇控制應用學習目標能正確使用移動設備通過WIFI通信獲取溫濕度數據和控制風扇了解Android溫濕度采集和控制的應用場景掌握Android溫濕度采集和風扇控制程序的功能結構掌握Android溫濕度采集和風扇控制程序功能設計掌握Android溫濕度采集和風扇控制程序的功能實現掌握Android溫濕度采集和風扇控制程序調試和運行任務2.1移動端WIFI通信溫濕度數據采集和風扇控制2.2.1任務描述本次任務是在溫濕度采集程序項目的基礎上，通過物聯(lián)網教學設備中的溫濕度傳感器對周邊環(huán)境參數（溫度、濕度等）進行實時采集之后，通過ZigBee無線傳感網絡傳輸至嵌入式網關，一方面移動端通過WIFI通信方式連接嵌入式網關，將采集到溫濕度數據實時顯示在移動端網絡調試助手界面上，另一方面可以在網絡調試助手上發(fā)送字符串控制命令給嵌入式網關，再由嵌入式網關中ZigBee協(xié)調器通過ZigBee無線傳感網絡發(fā)送至ZigBee終端節(jié)點，從而實現對風扇控制模塊的運行和停止。如圖所示溫濕度采集和風扇控制整體功能結構。2.1.2任務分析

這里WIFI通信主要實現溫濕度采集和風扇控制兩部分功能，其中一個是溫濕度采集功能，另一個是風扇控制功能，這里溫濕度傳感節(jié)點實時采集溫濕度數據信息，周期性地通過ZigBee網絡發(fā)送至ZigBee協(xié)調器，當ZigBee協(xié)調器節(jié)點收到數據之后，通過串口轉WIFI方式發(fā)送給WIFI無線通信模塊。當移動端連接嵌入式網關中WIFI模塊AP熱點之后，一方面將溫濕度數據信息實時顯示在網絡調試助手運行界面中，另一方面移動端可以通過WIFI方式發(fā)送風扇控制命令信息給嵌入式網關中ZigBee協(xié)調器，再由ZigBee協(xié)調器通過無線傳感網絡發(fā)送至ZigBee終端通信節(jié)點，實現風扇的轉動和停止控制，如圖所示。2.1.3操作方法與步驟1）WIFI模塊網絡參數配置如下：（1）打開物聯(lián)網設備電源，嵌入式網關中的WIFI模塊可以根據相應的參數設置，作為AP熱點組建局域網，實現WIFI無線采集和控制，如圖所示。

（2）將功能開關檔位切換到移動端檔之后，嵌入式網關將傳感器采集的數據信息通過WIFI模塊無線發(fā)送至移動設備端，從而無線接收各種采集數據，如圖所示。3）串口通信采集的溫濕度傳感器和風扇控制模塊如圖所示。。（4）在Android移動設備端上，打開WIFI功能，連接WIFI模塊熱點CYWL001，如圖所示。（5）運行Android手機中的網絡調試助手軟件，選擇tcpclient通信模式，然后單擊增加按鈕，出現如圖1-8所示對話框，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來的相關采集數據，如溫濕度數據信息，這里0101開頭的后兩位數據代表溫度信息，如010115，代表當前溫度為15度，0102開頭的后兩位數據代表濕度信息，如010273，代表濕度為73，如圖所示。（7）如果發(fā)送風扇控制命令，需要將客戶端發(fā)送方式設置為文本，如圖所示。（8）在發(fā)送區(qū)發(fā)送字符串“268”，單擊“手動發(fā)送”按鈕，則通過移動端端向嵌入式智能網關WIFI模塊發(fā)送268，這時終端采集節(jié)點通過無線傳感網絡接收268字符串，然后控制風扇設備，實現打開或者關閉風扇，如圖所示。任務2.2基于Android溫濕度采集風扇控制程序開發(fā)2.2.1任務描述

在2.1任務中，溫濕度傳感節(jié)點可以將采集到溫濕度數據通過ZigBee無線傳感網絡傳輸至嵌入式網關，然后嵌入式網關通過WIFI方式與移動端進行通信，可以將溫濕度數據實時顯示在網絡調試助手界面上，同時移動端端可以通過WIFI方式發(fā)送風扇控制命令給嵌入式網關，實現無線控制風扇模塊。本次任務通過Android應用編程，實現對物聯(lián)網設備平臺上溫濕度傳感器進行溫濕度數據采集、數據處理以及數據實時顯示，并且根據采集到的溫度數據與設定的閾值進行比較，完成對風扇的手動和聯(lián)動模式控制，讓同學們通過本次項目實踐能夠掌握Android溫濕度采集風扇控制程序開發(fā)技術。2.2.2任務分析（1）溫濕度采集模塊設計

溫濕度采集功能主要實現Android溫濕度采集程序運行界面上溫度數據和濕度數據實時顯示。這里溫濕度傳感節(jié)點實時采集溫濕度數據信息，周期性地通過Zigbee無線傳感網絡發(fā)送至ZigBee協(xié)調器，由ZigBee協(xié)調器通過串口轉WIFI發(fā)送給WIFI模塊，當手機移動端通過WIFI無線通信連接嵌入式網關中WIFI模塊AP熱點之后，將溫濕度數據信息實時發(fā)送到溫濕度采集程序中進行解析處理，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）風扇控制模塊設計風扇控制模塊主要實現通過WIFI方式對風扇進行轉動和停止操作。當點擊Android溫濕度采集和風扇控制程序界面上的打開風扇按鈕時，移動端通過WIFI無線方式發(fā)送打開或者關閉風扇的控制命令信息給嵌入式網關中的WIFI通信模塊，然后通過WIFI轉串口將數據發(fā)給ZigBee協(xié)調器，再由ZigBee協(xié)調器通過無線傳感網絡發(fā)送至ZigBee終端節(jié)點，實現對風扇的轉動和停止控制。如圖2-13所示風扇控制模塊流程圖。打開Android-Studio開發(fā)環(huán)境，選擇相應的控件之后，在屬性欄中設置相關屬性值，溫濕度采集風扇控制程序界面設計完成之后如圖所示。2.2.3界面設計將上圖中主要控件進行規(guī)范命名和設置初始值，如表進行說明。2.2.4溫濕度采集風扇控制程序下載至移動端運行（1）程序編譯完成之后，單擊紅色的三角運行按鈕，將溫濕度采集風扇控制程序下載至移動端，如圖所示。（2）當溫濕度采集風扇控制程序下載至移動端之后，首先將移動端WIFI網絡連接到物聯(lián)網設備WIFI模塊的AP熱點中，然