初中机器人创客社团项目-基于物联网技术的芦丁鸡的孵化与育雏器 中等

1. 项目概述

这是一个跨学科的综合实践项目，涉及生物、物理、信息科技等学生。学生在八年级生物课《鸟的生殖与发育》一课中，教师要求学生观察家鸡的孵化与生成过程。为此，我们决定设计并制作一个基于物联网技术的芦丁鸡孵化与育雏器。这个系统能够提供一个稳定、受控的环境，帮助芦丁鸡的蛋成功孵化并使雏鸡健康成长。同时，我们应用物联网技术、控制技术、传感技术、可视化技术等，能直接获取、控制、观察芦丁鸡从孵化到成长的整个过程。

2. 设计目标

我们的主要目标是基于mind+1.8创建一个自动化的、可远程监控的孵化和育雏环境。通过使用温度和湿度传感器，我们能够监控并控制环境的条件,通过摄像头我们能实现观测芦丁鸡的孵化与成长过程。在整个制作孵化器与育雏器的过程中，学生能掌握mind+图形化编程、可视化工具、物联网技术、行空板、传感器、执行器的使用方法。培养学生的创新精神、提升动手能力、激发学生对科学技术的热爱。

3. 系统构成

芦丁鸡的孵化与育雏对温度、湿度要求较高，芦丁鸡孵化温度：在1-10天时，温度为38°C，在11-16天时，温度为37.8°C。 湿度：一般情况下，湿度一定要保持在50-70%之间，1-10天时湿度为60%，11-16天时湿度为75%。雏鸡芦丁鸡的抗冻能力很弱，养芦丁鸡最重要的是控制好温度，在刚育雏时，1日龄的温度一般为35℃，而在2周龄的时候，可以将温度降至29℃，4-5周龄后再降至常温，成年芦丁鸡的适宜温度是20-30度，最好在饲养箱中挂一个保温灯。根据这些要求，我们的孵化和育雏器主要由以下几部分组成：

行空板套件、SIOT物联网可视化平台、温度和湿度传感器、风扇、照明灯、加热器、加湿器、继电器、孵化器、育雏箱

为此，我设计了14个topic,孵化与育雏分别7个：图像、天数、加湿、温度、湿度、照明、通风，用于平台获取传感器的数据与对设备进行控制。

4. 设计与制作过程

我们首先学习芦丁鸡孵化育雏的相关知识，掌握mind+“物联网创新应用”系列课程，然后开始设计我们的系统。我们根据所需功能选择了相应的硬件设备，然后使用行空板将这些设备连接起来，并通过siot物联网可视化平台进行数据传输和控制。

 可视化面板设计如下 ：分为两个部分，一部分是孵化室，另一部分是育雏室，对相关指标能实时获取与控制。

在昨天的习作中遇到一个问题：昨天没有连接硬件，也没有给硬件编程，直接设计可视化界面。在添加“仪表盘”的topic时，不能选topic，只要一选ttopic就“死机－白屏”。如下图：

今天用ESP32采集数据，并上传下面的代码后，在可视化面板中重新设置“仪表盘”的topic，一切正常。

另外今天有一个新问题，请教大家：我在可视化面板上设置8个开关，分别控制孵化室与育雏室的照明、风扇、加湿、加热共８个设备，为此，我设计了8个对应的topic(画线的主题):

但在MQTT只能设置5个Topiｃ（如下图），另外三个主题如何处理？请指教。