關鍵詞：機智云平臺;溫濕度測控;WiFi網絡;高效精準;

目錄

1、功能實現

2、系統結構搭建

3、物聯網平臺運用

4、系統算法設計

5、APP演示

6、結論

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功能實現

本系統是室內溫濕度測控技術研發了一款基于機智云平臺在室內環境下可通過WiFi網絡，語音，按鍵等多種智能操控方式、精準檢測、快速響應功能的溫濕度測控系統。當溫度、濕度不符合用戶的需求時，可以實現對設備的自動控制，使環境信息滿足用戶需求。本系統對濕度的智能控制速度和加濕效率的優勢也是十分突出的。

高效溫濕度測控系統總體設計思路

本系統采用機智云平臺APP、WiFi模塊、語音識別模塊、語音合成模塊、微處理器、濕度傳感器和加濕除濕模塊設計了一套可通過WiFi網絡對室內溫濕度進行實時監測、實時調節、報警提示的智能溫濕度檢測系統。主控制器采用價格低廉、性能高的STM32F103作為主控芯片。

系統控制方式可以分為三種：通過機智云平臺開發APP借助WIFI網絡、使用語音以及按鍵控制MCU,MCU從而對各個傳感器進行控制，實現對目標濕度的設定、調節等功能，當環境的濕度過高或者過低都會進行相應的報警提示。圖1展示了本系統的總體方案框圖。

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測控系統器件選用以及結構搭建

2.1MCU主控模塊

本次選用的微控制器意法半導體公司生產的STM32F103RCT6。這款控制芯片的內核規格為是32位的，主頻頻率72MHz，程序的內存類型為flash，具有256KB的閃存存儲器，以及48KB的SRAM隨機存儲器。這款芯片不僅開發簡單，而且成本代價低。

STM32F103RCT6[3]采用的Cortex-M3內核使用哈佛結構，數據和程序代碼獨立存儲，指令總線和數據總線也是相互獨立互不干擾的。這種結構使得數據的讀取時間大大縮減，工作效率大大提高，性能也得到了很大程度上的提高，同時各個總線接口可以并行運行。

2.2WiFi模塊

此模塊針對物聯網應用設計，可以將電氣設備通過此模塊連接到互聯網或本地通信網絡上從而實現網絡功能。

2.3語音模塊

該款單片機有16個單片機IO口，因此模塊無需借助其他處理器，可以單獨完成語音識別和輸出操作。

2.4加濕模塊

其振蕩頻率通常為1.7MHz或2.4MHz，將產生的超高頻信號傳輸到霧化片上，帶動霧化片的超頻震動，從而增加環境的濕度，達到加濕的目的。

2.5語音合成模塊

通過語音合成模塊與單片機、揚聲器配合使用，將獲取到的溫濕度信息以及MCU控制信息以語音的形式播報出來。

機智云物聯網平臺運用

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機智云是一個專門針對物聯網和云服務設計的開發平臺，旨在為用戶提供云端服務和智能硬件開發工具，使開發者能夠減小對物聯網平臺的開發門檻，縮短產品研發周期、降低開發成本、提高開發效率。此外，機智云平臺還提供二次開發的GAgent，無需用戶維護IaaS平臺，幫助企業和開發者更好地服務大眾。

本系統可以通過機智云平臺選定硬件平臺，以及方案類型，生成MCU在開發過程中所需要的代碼，實現機智云平臺與MCU的快速接入。因此可以跳過通訊協議，通過移植生成的源碼便可快速開發硬件程序以實時精準地測控溫濕度。

3.1應用開發

機智云平臺根據用戶所使用的平臺，選擇所需要的平臺源碼，能夠自動生成App的源碼，打包后便可直接安裝到手機上運行。用戶也可以在源碼的基礎上自行修改，通過自己的創意來設計APP，從而實現更好的用戶體驗或提高應用的質量。圖01和圖02分別為機智云平臺應用的開發及本系統所用應用的部分頁面。

01

機智云平臺架構原理圖

02

開發平臺及源碼生成

本系統應用的部分頁面

04

軟件及算法設計

4.1軟件設計總體方案

本次項目用到的所有算法包括語音播報控制、數據處理、事件處理邏輯、語音識別控制、按鍵掃描及關鍵詞等算法。

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語音播報控制

收起語音播報控制算法的思想主要是通過系統的狀態以及單片機采集到的一些溫濕度信息，根據設定的控制標志位狀態進行反饋，配合語音識別模塊形成人機交互的效果。

當單片機接收到語音識別模塊發來的標志符時，就會按照設定文本信息以及采集到的溫濕度信息控制語音合成模塊進行語音的合成以及播報。當利用手機端，按鍵，或者語音控制系統狀態變化時語音模塊也會相應地進行語音提示。

02

數據處理

用戶數據處理的主要任務是根據溫濕度模塊獲取的外界溫濕度數據點進行處理，并根據濕度調控開關，警報開關的狀態，以及設定的目標濕度，濕度報警閾值的上下限控制加濕模塊，風扇，蜂鳴器的工作狀態從而達到濕度控制，濕度報警的效果。加濕時風扇和加濕模塊同時工作從而使得加濕更加地均勻，在除濕時，只需讓風扇工作即可達到除濕的效果。

03

關鍵詞添加

關鍵詞添加算法的思想是提前將指令語句的拼音添加到關鍵詞列表，并與相應的識別碼進行一一映射。當識別模塊識別到外界的語音信息中有與設定的關鍵詞相似的頻率的聲波信號時，就會匹配關鍵詞語列表中的關鍵詞，將關鍵字列表中得分最高的關鍵詞語找出并映射到相應的識別碼，然后執行相應操作。

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溫濕度測控系統實物展示

基于上述有關原理的探究、系統整體設計和軟硬件開發，設計并研發出一款基于機智云平臺在室內環境下可通過WiFi網絡，語音，按鍵等多種智能操控方式、精準檢測、快速響應功能的溫濕度測控系統。

結束語

系統介紹一個溫濕度測控系統，它主要解決以下問題：物聯網的快速搭建、個性化的手機應用程序設計、精準語音指令的識別以及快速濕度調節的能力。實現了通過手機、語音控制和按鍵對環境濕度進行實時監控，能夠為大棚、糧倉和其他要求濕度較高的室內環境提供一套高效、精準、可靠的控制方案。