在校園內(nèi)，對傳統(tǒng)的綠棚管理存在諸多問題，如效能低下、管理不便等。因此，設(shè)計一款能智能控制、自動調(diào)節(jié)、高效節(jié)能的綠棚系統(tǒng)，對提高植物培育的效率和品質(zhì)具有重要意義。

一、系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

（一）系統(tǒng)設(shè)計

我們以金線蓮為研究對象，設(shè)計了一款小而精的校園智慧調(diào)控綠棚。它主要包括傳感器模塊、控制模塊、執(zhí)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(huán)境參數(shù)；控制模塊根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)，通過算法計算輸出控制信號；執(zhí)行模塊根據(jù)控制信號驅(qū)動相應(yīng)的設(shè)備（如舵機、水泵、風(fēng)扇等）工作；通信模塊則負責(zé)將系統(tǒng)狀態(tài)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫嘶蛞苿佣?，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和控制。

（二）系統(tǒng)實現(xiàn)

1.初期探索

選擇ELF328P主板和WeeeCode編程軟件作為開發(fā)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(xiàn)了溫度低時頂棚自動關(guān)閉的功能。

2.功能拓展

添加自動補水、風(fēng)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(tǒng)穩(wěn)定運行。

3.更換主板

用Arduino mega2560主板代替ELF328P主板，為后續(xù)的功能實現(xiàn)提供有力支持。我們重新編寫了代碼，并成功實現(xiàn)了燈光控制、物聯(lián)網(wǎng)連接等功能。

4.物聯(lián)網(wǎng)集成

在物聯(lián)網(wǎng)集成階段實現(xiàn)了天氣獲取、手機App控制、參數(shù)調(diào)節(jié)等功能。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，人們可隨時隨地對綠棚進行監(jiān)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(dǎo)致設(shè)備無法正常工作、舵機異常抖動、按鈕板無響應(yīng)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(xiàn)了預(yù)期的功能。

二、結(jié)論與展望

我們設(shè)計并實現(xiàn)了一款針對校園內(nèi)植物培育需求的智慧調(diào)控綠棚系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有智能控制、自動調(diào)節(jié)、高效節(jié)能等特點，可實現(xiàn)對植物生長環(huán)境的精準控制。未來，我們還將進一步優(yōu)化系統(tǒng)性能，拓展更多功能，為校園綠化和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展作出更大的貢獻。

（指導(dǎo)老師：楊翠）

專家點評

校園智慧調(diào)控綠棚是一件基于項目式學(xué)習(xí)的作品，它的完成很好地鍛煉了作者的團隊協(xié)作能力、動手能力、計劃以及執(zhí)行項目的能力等，這些能力正是當下學(xué)生不可或缺的，是可應(yīng)對未來挑戰(zhàn)的能力，也是當今發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力人才必備之素養(yǎng)。因此，這種學(xué)習(xí)或科技活動方式，值得推崇。

項目式學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)或活動方法，它通過提供關(guān)鍵素材，構(gòu)建一個環(huán)境，學(xué)生在此環(huán)境中組建團隊，在解決開放式問題的過程中開展學(xué)習(xí)與實踐。需要注意的是，項目式學(xué)習(xí)過程并不關(guān)注學(xué)生是否通過一個既定的方法來解決這個問題，而是更強調(diào)學(xué)生在試圖解決問題的過程中發(fā)展出來的創(chuàng)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(xué)習(xí)包括理解概念、定義問題、頭腦風(fēng)暴、構(gòu)建和假設(shè)、學(xué)習(xí)目標、獨立學(xué)習(xí)和概括總結(jié)等環(huán)節(jié)。