校園智慧調控綠棚

在校園內，對傳統的綠棚管理存在諸多問題，如效能低下、管理不便等。因此，設計一款能智能控制、自動調節、高效節能的綠棚系統，對提高植物培育的效率和品質具有重要意義。

一、系統設計與實現

（一）系統設計

我們以金線蓮為研究對象，設計了一款小而精的校園智慧調控綠棚。它主要包括傳感器模塊、控制模塊、執行模塊和通信模塊。

傳感器模塊用于實時感知溫度、濕度、光照等環境參數；控制模塊根據傳感器數據，通過算法計算輸出控制信號；執行模塊根據控制信號驅動相應的設備（如舵機、水泵、風扇等）工作；通信模塊則負責將系統狀態和數據傳輸到云端或移動端，實現遠程監控和控制。

（二）系統實現

1.初期探索

選擇ELF328P主板和WeeeCode編程軟件作為開發工具。通過不斷摸索和實踐，我們初步掌握了溫濕度傳感器的使用和舵機的控制方法，實現了溫度低時頂棚自動關閉的功能。

2.功能拓展

添加自動補水、風扇控制等功能。為解決接口不適配的問題，使用適配器模塊和拓展槽。添加電源模塊，確保系統穩定運行。

3.更換主板

用Arduino mega2560主板代替ELF328P主板，為后續的功能實現提供有力支持。我們重新編寫了代碼，并成功實現了燈光控制、物聯網連接等功能。

4.物聯網集成

在物聯網集成階段實現了天氣獲取、手機App控制、參數調節等功能。通過物聯網技術，人們可隨時隨地對綠棚進行監控，提高了管理的便捷性和效率。

在項目實施過程中，我們遇到了傳感器接口與主板接口不適配、供電不足導致設備無法正常工作、舵機異常抖動、按鈕板無響應等問題。通過不斷嘗試和修改代碼，我們最終解決了這些問題，實現了預期的功能。

二、結論與展望

我們設計并實現了一款針對校園內植物培育需求的智慧調控綠棚系統。該系統具有智能控制、自動調節、高效節能等特點，可實現對植物生長環境的精準控制。未來，我們還將進一步優化系統性能，拓展更多功能，為校園綠化和現代農業發展作出更大的貢獻。

（指導老師：楊翠）

專家點評

校園智慧調控綠棚是一件基于項目式學習的作品，它的完成很好地鍛煉了作者的團隊協作能力、動手能力、計劃以及執行項目的能力等，這些能力正是當下學生不可或缺的，是可應對未來挑戰的能力，也是當今發展新質生產力人才必備之素養。因此，這種學習或科技活動方式，值得推崇。

項目式學習是一種以學生為中心的教學或活動方法，它通過提供關鍵素材，構建一個環境，學生在此環境中組建團隊，在解決開放式問題的過程中開展學習與實踐。需要注意的是，項目式學習過程并不關注學生是否通過一個既定的方法來解決這個問題，而是更強調學生在試圖解決問題的過程中發展出來的創新思維、技巧和能力，包括如何獲取知識、計劃項目以及控制項目的實施，如何加強小組溝通和合作，等等。

項目式學習包括理解概念、定義問題、頭腦風暴、構建和假設、學習目標、獨立學習和概括總結等環節。