基于Android系統的農業大棚溫濕度實時控制系統

江帆

摘 要：智能農業是體現當前我國農業信息化水平的重要依據之一。智能農業主要是進行溫室大棚的設置，我國地域遼闊，氣候復雜，采用溫室大棚進行蔬菜、花卉等栽培，對緩解蔬菜淡季的供求矛盾起到了關鍵的作用，具有顯著的社會效益和現實的巨大的經濟效益。在栽培的過程中，需要實時采集大棚內的溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤水分等環境參數，根據農作物生長需求進行實時智能決策，并自動開啟或關閉指定的環境調節設備，使農作物能夠正常生長，以滿足人們的日常生活需求。該文基于上述背景，闡述了基于Android系統的農業大棚溫濕度實時控制系統的設計與開發。

關鍵詞：Android 線程 消息 ZigBee

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（b）-0016-02

1 系統概述

該項目主要采用Android多線程技術，結合Handler-Message消息處理機制，實時更新UI界面。農業大棚中的溫濕度傳感器是通過ZigBee模塊連接的，風扇是通過串口連接的。ZigBee溫濕度傳感器實時檢測農業大棚中的溫度和濕度，將數量實時顯示在Android端程序界面中，當大棚中的溫度和濕度過高時，打開風扇降溫、抽濕。

2 關鍵技術

在該項目中，主要采用了多線程技術和消息處理機制。

2.1 Android多線程技術

在Android系統中，每個線程完成一個任務，并與其他線程同時執行，這種機制稱為多線程。在Android系統中，可以創建線程、開啟線程、線程休眠和中斷線程。Android系統通過兩種方式創建線程，一是通過Thread類創建線程；二是通過實現Runnable接口創建線程。

在一個類中實現了Runnable接口函數以后，接下來是實現其run（）方法，在run（）方法中，編寫要執行操作的代碼。

2.2 使用Handler傳遞消息

Android系統中使用Handler-Message消息傳遞機制更新主線程的UI步驟如下。

（1）在主線程的Activity中創建Handler對象，并重寫handleMessage（Message msg）方法。代碼如下：

Handler mHandler = new Handler（）{

public void handleMessage（android.os.Messagemsg）{

switch（msg.what）{

case 0 ：//對溫度值進行操作

case 1：//對濕度值進行操作

}}；}；

（2）在新線程中使用主線程創建的Handler對象，調用它的發送消息方法向主線程發送消息。代碼如下。

mHandler.sendMessage（mMsg）；

（3）利用Handler對象的handleMessage（Message msg）方法接收消息，然后根據obj的不同取值執行不同的業務邏輯。

3 實現農業大棚溫濕度自動控制

（1）按照實際需求，連接好ZigBee溫度和濕度傳感器模塊，并連接好風扇模塊。

（2）在Android Studio中新建一個項目，命名為wisearg。

（3）在項目工程中新建一個java文件，命名為BasePort.java，用于定義端口基類，打開ZigBee的四個輸入串口，定義openZigBeePort方法，打開ZigBee端口，代碼如下。

public class BasePort {

publicintopenZigBeePort（intcom，intmode，intbaudRate）{

ZigbeeAnalogHelper.com =ZigBeeAnalogServiceAPI.openPort（com， mode， Rate）；

return ZigbeeAnalogHelper.com； }

}

（4）新建closeZigBeePort（）方法用于關閉四個串口，代碼如下：

public void closeZigBeePort（）{

ZigBeeAnalogServiceAPI.closeUart（）；}

（5）實例化一個線程對象，每隔1 s更新一次溫度和濕度的數值。

Thread thread = new Thread（new Runnable（）{

public void run（）

{

while（！thread.currentThread（）.isInterrupted（））{

Message message = Message.obtain（）；

message.what = 0x11；

handler.sendMessage（message）；

Thread.sleep（1000）；

}

}

}）；

（6）定義handleMessage函數，用于處理溫度、濕度大于一定數值時，打開風扇。

public void handleMessage（Message msg）{

switch（msg.what）{

case 0 ：//對溫度值進行操作

String mTempData = （String）msg.obj；

mTemp.setText（“溫度感應：” + mTempData + “℃”）；

if（Double.parseDouble（mTempData） >mSetTemp） //檢測溫度高于設定值

mADAM4150.openFan1（）；//打開風扇

break；

case 1 ：//對濕度值進行操作

String mHumiData = （String）msg.obj；

mHumi.setText（“濕度感應：” + mHumiData + “℃”）；

if（Double.parseDouble（mHumiData） >mSetHumi） //檢測濕度高于設定值

mADAM4150.openFan1（）；//打開風扇

break；

}

}

運行程序，點擊開啟按鈕，程序實時更新大棚內溫度和濕度的數值，并控制風扇的開啟與關閉。

4 結語

智能農業系統中的環境數據以無線傳感器技術為基礎，實現對農業生產環境的監測和邏輯控制。在該系統中，需要使用ZigBee協調器模塊、ZigBee繼電器模塊、ZigBee溫度傳感器在、ZigBee濕度傳感器。通過采用高靈敏度傳感器，結合Android系統中多線程技術和消息發送機制，實現顯示農業環境中的溫度和濕度的控制。

參考文獻

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