-2-智能機房控制系統的設計及測試目錄TOC\o"1-3"\h\u25849第1章緒論 1150211.1設計的背景、目的和意義 1199461.1.1設計背景 147621.1.2設計目的和意義 1222751.2物聯網發展狀況 126957第2章需求分析 338572.1機房整體現狀 3220982.1.1機房的簡介 3111582.1.2機房發展現狀 3278112.1.3機房存在的問題 3248652.1.4機房監控的好處 4118132.2設計方法和內容 449402.2.1設計方法 4236012.2.2設計內容 4168062.3總體目標 454442.3.1整體設計 42932.3.2總體設計的目標 5289992.4需求分析 635232.4.1應用需求 66421第3章相關技術介紹 778043.1相關技術介紹 7315243.1.1傳感器介紹 7137673.1.2通信技術介紹 737073.1.3嵌入式系統介紹 8151613.1.4溫濕度遠程監控介紹 8241583.1.5M2M技術介紹 8202243.2智能檢測技術 9113513.2.1智能檢測技術定義 936573.2.2智能檢測技術的層次 990923.3遠程監控技術 10306763.3.1遠程監控技術定義 10121113.3.2遠程監控實現的條件 1023115第4章詳細設計 11227854.1平臺介紹 11169094.1.1Arduino介紹 11273424.1.2ArduinoIDE介紹 11190844.2系統介紹 12195234.2.1照明系統介紹 1260054.2.2溫濕度調控系統介紹 1427467第5章測試 1672225.1照明系統的測試 16240935.2溫控系統測試 1619619第6章系統運維介紹 1835356.1照明系統測試 18265646.2溫控系統的測試 1930314總結 2122036參考文獻 2212465致謝 23第1章緒論1.1設計的背景、目的和意義1.1.1設計背景將來在互聯網中占比最大的將是物聯網，一般來說，未來的互聯網將基于通信協議來發展，未來的服務網絡將采用組件的軟件形式，可以在不同的網絡之間傳輸，這樣會讓客戶與提供商之間的互動會變得更加深入和頻繁。隨著互聯網技術的發展和相關技術的成熟，無線通信將變得更加便宜，更加方便。在物聯網快速發展的背景下，動態智能檢測技術也將得到很大的提升。如今動態智能檢測技術可以檢測不同的環境指標，為網絡提供相關信息，幫助環境監測者更好地對環境進行評估和檢測。通過互聯網，可以使不同的系統和設備之間能夠相互作用，并且能使所有的設備和項目之間相互訪問和控制。為方便實時監測和控制，要確保所有人工輸入接口與整個建筑物的各個設備之間是一個安全的連接狀態。1.1.2設計目的和意義在如今發展中，儀器的精密程度越來越高，價格也越來越貴，對儀器的放置環境要求也越來越嚴格，機房的溫度最好控制在10℃-26℃之間，濕度最好控制在40％-70％，所以對于溫濕度我們要牢牢把控。隨著時代的進步，許多的傳感器件越來越廉價和普遍，所以相比以往的機房做出了很多的改變，將物聯網連接到傳感器上對機房進行智能化管控。相比智能機房，傳統機房只能依靠人為來控制空調，從而實現對機房的溫控，不能準確的把控溫濕度，有很大可能會造成機房的溫濕度過高等問題。造成機房的溫度過高主要原因是計算機散熱不良，散熱不良還會嚴重影響計算機的工作效率，甚至造成計算機死機的情況。當濕度過高會對硬件造成損害，還有很大的可能會發生短路，從而引起火災。所以此智能機房的設計，能夠減少因為溫濕度對計算機造成的經濟方面的影響。此設計是以Arduino為基礎的智能機房,對機房環境的溫濕度進行智能化的管控并且對環境進行實時監控，將溫濕度上傳到云平臺，再由云平臺傳入到用戶端APP和網絡上，使檢測者可以遠程查看。1.2物聯網發展狀況隨著物聯網這幾年的快速發展，全球物聯網的市場也在飛速擴張，從大方面來看，全球物聯網的技術還處于第一階段，目前我國對物聯網技術的需求越來越大，物聯網不僅順應著時代的潮流，而且還推動當前社會的發展。在我國，物聯網的概念前身是傳感器網絡。中國科學家在1999年之前就開始尋找傳感器網絡，并進行了大量的科學設計。從2010年全國物聯網產業結構方面來看，中國的發展還處于起步階段，但從2015年底物聯網產業達到千億級，到2020年底將達到萬億級，實現如此高的跳躍，除了國內對物聯網方面的需求量增大，還離不開政府對物聯網的發展所提供的有力幫助和扶持。第2章需求分析2.1機房整體現狀2.1.1機房的簡介機房包括建筑裝修、供電、照明、防雷、接地、UPS、精密空調、環境監測、火災報警滅火、門禁、防盜等。根據不同的功能可分為計算機空間或信息網絡空間、監控室和消防室。計算機空間或信息網絡空間包括：網絡交換機、服務器組、UPS、程控交換機等，占地面積大，電力和空調是不可中斷的，是綜合布線和信息網絡技術的核心。監控室和消防室包括：電視監控墻、硬盤攝像機、防盜報警主機、編譯器、火災自動報警主機、滅火器連接控制臺、應急廣播機柜、樓宇自動化等。2.1.2機房發展現狀由于近幾年智能機房概念的引進，所有機械設備、不同能源和生態系統設備全部集成到一個單一的監控平臺中，可以在一個簡單方便的圖形界面操控，使維修站在任何時間、任何地點操作任何設備，并且操作員可以獲得必要的實時信息，其有效管理的活動范圍為全球。在智能機房中有許多設備和安全裝置，都是計算機空間中的耗能者，又因為系統技術不斷更新，因此綠色計算機空間的設備非常重要，它使用了更多的計算機空間存儲設備和新的儲能技術，采用大功率UPS能源設計系統和智能照明系統，另外，UPS能源設計系統也可減少對環境的損害。2.1.3機房存在的問題1）機房需要24小時專人值守。機房作為數據存儲和傳輸的重要場所，涉及整個網絡的運行，機房環境的優劣直接影響整個操作系統性能的穩定性。監控報警系統的安裝可以快速發現和復原，否則很難恢復大規模的損壞和故障。2）定期巡查環境設備。因為機房里的設備一般都是全年工作的，而且這些設備負荷的用戶數量較多，如果出現故障就會影響大量用戶的業務，所以就要對機房環境比如溫度、濕度、煙霧、交流電、直流電等參數進行監控，監控的目的主要是保證設備的正常運轉。3）人力操作可能出現失誤。在對設備的管控方面，人為的錯誤率遠遠的大于機器自動化，例如：在機房溫度測量方面，可能人為檢測出的溫度數值，在查看時會出現偏差，造成管控的失誤，從而造成經濟損失。2.1.4機房監控的好處1）完善計算機空間管理，提高單位行政形象；

2）集中監控和管理分布在全國各地，24小時監控，可節省大量人力和財力。

3）及時預測和分析設備故障，及時發現和排除設備故障。

4）有效減少設備損壞，減少維護時間和成本，降低運營成本。

5）科學有效的對人員進出實施合理的監控，最大程度保障機房安全。

6）監控人員可以隨時隨地在查詢各機房的情況。2.2設計方法和內容2.2.1設計方法本次設計是通過對機房的實際考察，了解現在機房存在的許多的問題，由此可以了解機房容易受到哪些損害。為了更加方便進行實時檢測，筆者還做了遠程檢測的設計，這樣能很好的對機房的溫濕度進行掌握，可以尋找其中的規律。設計方法主要有實際考察、模型搭建、數據檢測和實物搭建。根據機房的溫濕度具體需求，對機房環境的實地考察，做出詳細的模擬實物搭建和設計。在設計中選用適合初學者操作的，價格廉價的Arduino設備。在本次設計中物聯網的結構體系分為三個層次，由感知層接收和采集溫濕度的數據值，將數據傳入Esp8266中進行處理；在網絡層面上，設計利用WIFI技術，將溫濕度的數值上傳到云平臺，在設計中使用的云平臺是巴法云；在應用層上的智能設備會顯示溫濕度的數據，這些數據與應用層相互聯系形成體系，構成本次設計的模型。2.2.2設計內容根據我國現階段物聯網的發展為背景，對機房溫濕度的需求進行分析，設計出基于物聯網的智能機房，其中包括關鍵技術的應用，還有一些代碼配置的應用，以及物聯網基本建設原則，設計出適合市場需求的智能機房。在設計中還包括系統設計、總體規劃、網絡的模型搭建等等，還有所使用的設備元件的選擇。在實施方案中，進行系統化的測試，看是否能夠達到預期的效果。本設計主要是通過對華為一體化機房的考察而做出的設計，在對機房的設計中，從需求問題分析、設備的選擇、代碼的配置、體系結構搭配等方面都進行合理的規劃，并予以實現，使機房在今后不會因為外部物理因素而造成不必要的經濟損失。2.3總體目標2.3.1整體設計1）依據機房最主要的問題是溫濕度的影響這一點，做出本次設計，該設計主要分為兩大部分，最主要的是溫控系統，其主要的作用是降低環境的溫度，在降低溫度的同時也可以降低濕度，其利用的是傳感器收集環境的溫濕度，將溫濕度數據傳遞給ArduinoUNO開發板，再由ArduinoUNO開發板將數據顯示到顯示屏上，再對數據的的值進行分析，分析出是否要給環境進行降溫（開啟風扇），溫控系統還有數據傳輸的作用，其原理就是將傳輸層的數據傳入到Esp8266的處理器中，再由Esp8266利用網絡層將數據傳入到云平臺，再由云平臺將數據傳到應用層客戶端的APP上。如圖2.1是溫濕度調控邏輯圖，可以詳細的看出系統各部分的調配。溫度檢測溫度檢測濕度檢測Arduino單片機Esp8266WIF模塊云平臺移動客戶端圖2.1溫濕度調控邏輯圖2）在設計中還有照明系統，照明系統主要是為用戶節約能源，在照明系統中最核心的就是紅外人體感應模塊，利用光敏電阻進行黑夜白天的區分，利用紅外人體感應模塊感應判斷區域是否有人，如圖2.2是照明系統的邏輯圖。環境亮暗紅外感應環境亮暗紅外感應燈亮環境暗環境亮感應燈不亮光敏電阻未感應未感應圖2.2照明系統邏輯圖2.3.2總體設計的目標IOT的智能機房的設計目標是能實現智能化的溫控，不需要人為的管控，這樣大大節省人力資源，溫度的數值也可以遠程查看，能夠實現只要你連上網就可以獲取當前的溫濕度數據值，環境的光亮程度也會自己調控，對能源進行最大程度的節約，實現未來智能機房的基礎設施。本次設計大大降低因為溫濕度影響造成的損失，保證用戶不會因為機房故障而影響業務。2.4需求分析2.4.1應用需求機房建設成后，能使環境維持在規定的溫度范圍內，大大的減少了管理員的工作量，通過對機房的改造，可以實時監控環境的變化，還可以遠端監控當前的溫濕度，同時也減少很大的資源浪費，可以為用戶提供高質量的體驗，不會因為散熱問題造成網絡的阻塞和其他一系列問題。智能機房有以下幾點進行發展的需求：（1）管理層對機房的管理可以減少人力資源的分配，還可以對機房的溫濕度進行實時的監控，比如當你在外工作擔心智能溫控出現問題，只要你連接網絡登陸APP就可以獲得實時的溫濕度數據。（2）智能機房還有智能化的照明系統，可以利用紅外感應技術，感應是否有人，例如當白天有人在機房燈光則不會亮，只有在陰暗的環境下有人在機房燈光才會亮，最大程度的實現智能化的節省能源。第3章相關技術介紹3.1相關技術介紹3.1.1傳感器介紹傳感器是將物理量轉化為電信號的元件。傳感器是測量系統的先行零件，將輸入變量轉換為可檢測信號，傳感器系統是組合了特定的信息處理能力的系統。在信息化時代中，人們的社會活動主要是信息資源的開發和獲取。傳感器是現代科學的神經系統，一般將傳感器放置在設計對象和測量系統的進出口位置，在合理的設計和創造過程中是必不可少的。傳感器將所得到的信息進行轉換與傳輸，再將電信號進行處理。當把計算機比作感知和處理信息的“大腦”時，通信系統就是調節每個系統的“神經系統”，而傳感器就是感知一切的“感覺器官”。在物聯網內，傳感器的作用特別明顯，這是收集信息的主要機制和獲取信息的重要手段，不同的信息處理系統，需要不同的傳感器相互配合。感知識別是物聯網區別于其他網絡最獨特的部分，其主要功能是融合物理世界和信息世界。3.1.2通信技術介紹本次設計通信技術主要是利用的遠距離非蜂窩通信——WIFI，近年來隨著無線局域網、移動電話和路由器的快速普及，使無線局域網協議也被廣泛應用，無線局域網協議的主要優點是可以直接接入Internet。與ZigBee相比，依靠WIFI協議的智能設備可以大大的節省多余網關，與藍牙協議相比，消除了對移動設備（如手機）的依賴。商業WIFI主要應用于購物中心、公共交通等公共機構，極大的展示了商業WIFI應用的潛力。WIFI在如今的生活中是非常受歡迎的，可以通過電子設備連接到WIFI。WIFI射頻范圍一般是在2.4GUHF或5GSHFISM之間，與WIFI進行連接通常需要密碼驗證，當然，WIFI也可以完全開放無需密碼，這樣任何設備都可以對WIFI進行連接。由于全球無線網絡的頻段不需要任何許可證，因此WLAN無線設備提供低成本、高寬帶和全球可用的無線空中接口，并且允許用戶在WLAN區域內快速瀏覽網站，并且可以隨時接聽電話或呼叫他人。通過WLAN無線設備，我們可以打長途電話，瀏覽互聯網，接收和發送電子郵件，下載音樂，傳送數字電子照片，不必擔心速度緩慢和成本高。無線網絡越來越多地用于手持設備，智能手機也是其中的一部分，與移動電話的藍牙技術不同，WIFI提供了更廣泛的范圍和更高的傳輸速度，這也是WIFI電話能成為移動電話行業主流趨勢的重要原因。3.1.3嵌入式系統介紹嵌入式系統是計算機系統的一種類型，它不是單純的軟件操作系統，還包括著設備或裝置，通常來說，嵌入式系統存放在只讀存儲器ROM中，它也可以稱作是一種控制程序。在實際生活中，幾乎所有的數字接口設備，如微波設備、交通工具和電子設備等，都采用了嵌入式系統。嵌入式系統內包含了一些操作系統，但事實上，絕大多數嵌入式系統都可以通過自身的程序來實現整個的管理邏輯。嵌入式系統技術主要集成了計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術和電子應用技術，嵌入式計算機系統是整個內置型系統的核心，硬件涂層，由中層組成，系統軟件、執行機構也被稱為被起訴對象，可以服從命令，這是內置電腦系統中的工作或工作輸出。做的時候可能很簡單像手機的微型引擎一樣，執行裝置在振動接收模式下運行。也可能很復雜，例如，SONY智能狗包括多個微型引擎和傳感器，這可以讓你獲取各種復雜的行動和感官狀態信息。3.1.4溫濕度遠程監控介紹“遠程監控”是指利用日益先進的網絡資源，使運營商不受區域的局限，對該區域可以在異地進行監控。溫度和濕度是生產生活中最重要的環境指標，在機械和信息的時代，人們需要保持適當的溫度和濕度，要保證工作和學習的效率。所有類型的機器和設備應當在適當的溫度和濕度條件下才能良好的運作，結合以上兩點做出溫濕度遠程監控，利用各種云層網絡和平臺監測濕度的設備，在檢查環境濕度數據的同時，可以遙控或自動控制空調和干燥器的斷電。3.1.5M2M技術介紹M2M的全稱是Machine-to-Machine意思是“機器對機器”，通常在物聯網技術中應用。M2M自身可以結合許多不同的網絡技術，并且M2M還是物聯網技術的根基。M2M通常是對兩個網絡設備之間的點對點連接，M2M的原始用途是傳感器遙測，現在企業還在利用M2M通過傳感器來實現遠程溫濕度的監視。ATM是M2M技術的一個很好的例子，ATM的內部計算機與主處理器相連，主處理器將交易發送到相關銀行和賬戶，然后銀行使用主處理器頒發的許可證代碼進行交易。之所以利用M2M，是因為M2M技術近幾十年來提高全球有效遠距離通信和實時執行的能力。M2M包括五個主要技術組件：機器、M2M硬件、通信網絡、中間組件和應用程序。M2M的首要任務是從設備中收集數值，然后將數據發送到網絡中，這樣機器就具有感知、數據加工、無線通信的能力。M2M硬件是讓機器擁有聯網和遠程通信能力的設備，M2M硬件主要是從不同的機器上提取信息、檢索數據并將其傳輸到通信網絡。通信網絡包含廣域網（無線移動網、衛星通信網、公共電話網）、局域網（以太網）和個域網，是整個M2M技術框架的核心。M2M中間件由M2M網關和數據收集/集成部件組成。網關是M2M中間件的轉發器，通過它可以從通信網絡獲得數據，然后將數據傳送給信息處理系統進行處理，M2M網關主要實現不同通信協議之間的轉換。數據收集/集成部件能夠將數據轉變為有價值的信息。對初始數據進行相應的處理和分析,最終把結果呈現給觀察人員。在M2M的應用方面，M2M技術的業務活動是收集、傳輸、分析和管理，并且連接所有部門，從而一體化的解決問題。M2M的實際應用在各行各業中，其中最為主要有一下幾方面：家庭應用領域、支付領域、工業領域、物流領域、醫療行業，其中在家庭應用中主要利用M2M技術實現自動化的數據記錄，將數據上傳到通用分組無線模塊和分碼多址模塊實現遠程數據傳輸，大大節省人力。在工業領域也是利用M2M實現遠程檢測、管理和控制，其中在支付領域和物流領域都是對電子支付和移動通信良好的體現。在眾多M2M應用中最有意義的還是醫療行業的應用，通過M2M技術實現遠程會診、遠程監護、遠程就診，極大的實現醫療資源的共享。綜上所述，M2M是一種網絡化的應用。隨著科學技術的發展，越來越多的設備具備了通信和網絡互聯的能力，網絡中的一切都成為了現實。3.2智能檢測技術3.2.1智能檢測技術定義智能檢測技術是利用計算機和相關設備，實現智能化和自動化的過程。本次設計的智能檢測技術是由傳感器技術和嵌入式系統技術相結合，再由嵌入式技術連接降溫系統實現智能的溫控，在智能檢測應用方面主要是利用網絡知識和網絡策略、實時動態建模、人工智能、在線檢測等技術，主要是可以實現自動接收信息，實時測量、監視和自診斷的技術。3.2.2智能檢測技術的層次智能檢測在技術發展中不斷完善自身，最后分為三層，第一層被稱為初級智能化檢測，初級智能化檢測就是把傳統檢測的設備與微處理器或者微型計算機相結合，主要的功能是實現數據自動化采集、記錄和存儲，在初級智能化檢測的控制方面一般采用較為簡單的控制界面，在控制界面中輸入各種常量來進行控制。第二層被稱為中級智能化檢測，中級智能化檢測就是要求檢測的系統要有自治功能，具有自動區域監控、自動診斷、機器學習、指標決策和控制功能。第三層被稱為高級智能化檢測，高級智能化檢測就是結合人工智能和探測技術，利用人工智能的原理和技術改善傳統的勘探方法，高級智能化檢測功能具有知識處理功能、多維檢測、數據融合功能、網絡通信與遠程控制功能和視覺聽覺高級檢測功能。在本次設計中利用到初級智能化檢測和中級智能化檢測兩個層次，在系統中可以實現數據自動化采集和溫控自治的功能。3.3遠程監控技術3.3.1遠程監控技術定義遠程監控技術的英文簡稱RMON，遠程監控可以讓網絡監控器（網絡傳感器）和控制臺交換數據實現遠程監控，具體的理解就是監控者不在監控攝像頭或者其他收集數據的設備附近，通過遠端網絡設備對現場情況進行查看，這樣就算監管者在異地也可以查看現場的情況。3.3.2遠程監控實現的條件實現遠程監控網絡要有幾個組成條件，分別是前端、中間傳輸部分和后端。遠程監控網絡主要是在網絡的規劃上，而其他前端如，攝像頭和傳感模塊都是很成熟的模塊，遠程監控網絡的流程就是由前端的傳感器收集數據，再由中間傳輸部分將數據連接到網絡上傳輸到后端的服務器，再由服務器傳到云平臺，最后實現遠程監控。第4章詳細設計4.1平臺介紹4.1.1Arduino介紹Arduino是在2005年意大利米蘭的設計學院由師生們一起設計出的一款簡單易用、功能強大、價格低廉的控制開發板，Arduino的開發環境主要是由C語言和java為主的編程語言，Arduino不僅是一個開源的平臺，在Arduino中的管理還可加入庫使其操作更加簡單。Arduino主要是由硬件ArduinoUNO開發板和軟件ArduinoIDE組成，如下面圖4.1就是本次設計的ArduinoUNO的開發板樣圖，其中主要的核心就是Atmega328的微控制器，所有電子元件都是圍繞著Atmega328微控制器來工作，微控制器則是通過引腳來控制。微控制器微控制器5V定位器外部電源插座USB接口復位鍵TX和RX指示燈電源指示燈圖4.1Arduino實物圖4.1.2ArduinoIDE介紹ArduinoIDE是Arduino開發工具，ArduinoIDE編程語言主要是基于c/c++語言，ArduinoIDE主要是把編寫成的代碼傳入到ArduinoUNO開發板中，開發板執行代碼命令，如圖4.2就是ArduinoIDE原始界面。ArduinoIDE界面分成三部分，上面的是菜單欄，在中間為程序編譯區，最下邊為信息通知區。在ArduinoIDE中，創建一個新項目時，IDE會自動將setup()函數和loop()函數放入到新項目的程序文件中。Arduino程序的主函數main()不需要寫的，因為IDE會自動生成主函數。在執行setup()函數時，通常會初始化若干變量、映射輸出狀態和調用程序庫。Arduino控制器復位后，將執行一次設置功能。首先setup()函數會對整體程序進行初始化操作，然后loop()函數運行，一般情況下loop()函數是一個不斷運行的循環體，最后管理者通過Arduino平臺對函數進行操控，使其完成管理者所下達的任務。圖4.2ArduinoIDE原始界面4.2系統介紹4.2.1照明系統介紹隨著物聯網技術的發展，智能照明管理系統的開發速度大大加快。物聯網技術可以通過適當的通信技術實現照明控制裝置、傳感器、智能終端和智能終端之間的連接，促進照明系統的實時控制和人機交互功能?；谖锫摼W技術的照明系統是將傳感器和光敏電阻相結合，可以對燈光進行智能化的管控?；谖锫摼W的智能照明系統不僅提高了機房的清晰度，而且使機房照明的維護和控制更加方便，同時降低了能耗。本次設計主要有照明系統和溫濕度調控系統組成，在照明系統中利用到光敏電阻和紅外人體感應模塊，其照明系統主要作用是節約用電，如圖4.3是本次照明系統的電路圖，可以從電路圖中看出，當環境是照明狀態下，電路的光敏電阻發揮作用使其電路的電阻變大，電路的燈無法開啟，如果環境處于黑暗的情況下，但沒有人在紅外線感應區域運動的情況下，電路的燈也不會亮，因為紅外感應模塊不會給ArduinoUNO電信號，也就是說，只有在黑暗的環境的狀態下，有人在紅外人體感應區域內活動小燈泡才會亮，利用圖4.3解釋一下，當環境黑暗光敏的阻值變小,只有人在紅外人體感應模塊區域內移動被模塊檢測到則會傳遞電信號給Arduino，Arduino才會發送指令使小燈泡變亮。圖4.3光照系統在照明系統中，主要是由光敏電子、紅外人體感應模塊HC-SR501和ArduinoUNO開發板組成，在本次設計使用Arduino的主要原因是因為Arduino是一個開源的環境，還可以利用開源的庫來使用，大大降低對編程的要求。紅外人體感應模塊HC-SR501在照明系統中占有重要地位，人體紅外感應模塊主要是檢測物體特定的波長的，將物體的波長做出放大選頻的處理，最后進行適當的負載將其轉化成人體自動開關。如圖4.4就是紅外人體感應模塊，在模塊中還有兩個用來調節延時時間和靈敏感應的兩個組件。延時調節延時調節感應距離調節節輸入電源-輸出電源輸入電源+圖4.4紅外人體感應模塊目前，紅外傳感器應用于各種物聯網項目，特別是在醫療保健領域，因為它有助于監測血流和血壓，甚至可以用于各種普通智能手機，還可以應用在光學耦合，例如：非接觸式溫度測量和車輛盲點檢測等方面。4.2.2溫濕度調控系統介紹溫濕度調控系統是一個自動化的24小時監測和記錄的系統，允許監測和記錄環境濕度，可以在云層平臺進行實時監測溫濕度。溫濕度調控系統的運行可靠、方便，可對環境進行遠程動態監測。告別了人工監測的難點，而且增加溫度和濕度檢測的速度和精度。節省大量人力物力，降低溫濕度管理工作的強度，提高管理效率。本次設計中的溫濕度調控系統主要是由溫控系統和監控系統，首先介紹溫控系統，溫控系統是由ArduinoUNO開發板、DHT11溫濕度傳感器、LCD1602顯示屏、續電器、直流電機組成，該系統主要是利用ArduinoIDE將溫控信息傳入給ArduinoUNO開發板，在其代碼中可設置閥值來要求環境的溫度，再利用DHT11收集環境的溫濕度，溫濕度的數值會傳入到LCD1602顯示屏中和ArduinoUNO開發板中，當溫濕度達到一定的閥值ArduinoUNO開發板則會發出高電流，利用續電器來接收ArduinoUNO開發板的高電流，這時續電器則會關閉，當續電器關閉直流電機則會與電池連通成電路，進行通電直流電機轉動進行降溫，當溫度低于這個閥值，續電器就會開啟，也就是電源會進行蓄電，使電路無法供電，進而直流電機無法轉動。如圖4.5溫控系統的實物圖。圖4.5溫控系統的實物圖在溫控系統中起到核心作用的有DHT11和代碼，利用DHT11進行溫濕度收集，再由Arduino進行智能化處理，在運用DHT11時候需要調用庫來降低代碼復雜度，DHT11濕度傳感器由兩部分組成：電阻式濕度傳感器和NTC溫度傳感器，該傳感器通過數字模塊采集方法和溫濕度測量方法確保數據的穩定性。監控系統，其中主要是由Esp8266、APPinventer、app主題訂閱和DHT11構成。在本次設計中，利用巴法云平臺作為轉體，利用DHT11收集溫濕度數據，將數據傳入Esp8266,再由Esp8266接受數據，將收到的數據傳入巴法云，利用APPinventer制作界面并且訂閱巴法云的主題，對當前的溫濕度進行實時監控。Esp8266是連接網絡用的WIFI模塊，它的價格低廉，操作簡單適合初學者，進行簡單的操作就可以連接網絡，如圖4.6Esp8266的實物圖。圖4.6Esp8266的實物圖第5章測試5.1照明系統的測試照明系統主要的目的是節能，它控制燈亮的前提條件是環境昏暗的時候有物體移動，這兩個條件缺一不可，如圖5.1是照明系統在普通狀態(光亮)的時候當有人在移動也不會亮，當在陰暗的時候無人移動也不會亮如圖5.2（黑暗無人），當環境處于陰暗并且有人移動的時候則會亮如圖5.3（黑暗有人）。圖5.1光亮有人圖5.2黑暗無人圖5.3黑暗有人5.2溫控系統測試溫控系統主要是對環境進行溫濕度的管控，由DHT11收集溫濕度數據，在將溫濕度數據傳遞到ArduinoUNO開發板，再由ArduinoUNO開發板將數據傳給顯示屏并且進行處理，如果溫度達到22℃則直流發電機轉動，如圖5.4是測量當前環境的溫濕度，如圖5.5是提高溫濕度使溫度達到22℃，直流電機則會開啟進行降溫。圖5.4當前的溫濕度圖5.5智能降溫在本系統中還有遠程監控的部分，遠程操控主要是運用到傳感器