【《基于ESP32和微信小程序的温室大棚环境监测系统设计》10000字】

基于ESP32和微信小程序的温室大棚环境监测系统设计摘要在农业领域，温室大棚的出现使让对环境有着不同要求的种植物在空间和时间上可以进行生长发育。可以说，温室大棚的出现丰富了人们的餐桌，也使花卉市场种类更加繁多。这些种植物的特点不同，让它们在规模化的环境下有着适宜的环境生长至关重要。本文设计的温室大棚环境实时查看系统针对温室大棚的“温度”、“湿度”、“土壤湿度”以及“光照强度”提供了实时展示以及七天历史记录，为便于查看该系统还集成了天气预报功能。本系统的核心是ESP32以及微信小程序，通过蓝牙建立连接、传输信息。ESP32将各个模块采集的实时信息间隔5s以蓝牙模块实时发送给微信小程序，微信小程序通过uuid识别蓝牙的各种服务，ESP32发送的16进制数据由微信小程序进行解析并提供GUI进行展示。同时为了方便该系统选择农作物种类以及设置不同农作物对环境要求的参数阈值，使其更易于管理和功能拓展，使用后台的方式对以上信息提供存储与管理服务。关键词：温室大棚，ESP32，微信小程序，uuid目录TOC\o"1-3"\h\u31840第1章绪论 4113001.1研究背景及意义 4166621.2本文工作 522195第2章相关技术介绍 653592.1ESP32 6101622.2Arduino 6263562.3微信小程序 7252802.3Echarts 887282.4Node.js 8280422.5Express 8188682.6MySQL 810465第3章系统总体设计 9252943.1概述 9223683.2系统单元设计 922671第4章系统硬件设计 1098554.1数据采集单元 10157814.2数据传输单元 11217674.3数据处理单元 1264864.4数据显示及推送单元 122616第5章系统软件设计 1398755.1概述 13192435.2esp32单片机端软件设计 13236385.3小程序端软件设计 15102905.3服务端软件设计 2346005.4数据库设计 2519010第6章系统测试 29264946.1概述 2922236.2esp32单片机测试 2963656.2微信小程序软件功能测试 3012736总结与展望 3117634参考文献 33第1章绪论1.1研究背景及意义相较于传统单片机，ESP32芯片采用了拥有两个哈佛结构XtensaLX6CPU的双核设计方案，同时内置了wifi和蓝牙模块，且ESP32具有体积小巧、速度超快、功能强大等特点，是物联网的完美解决方案之一。至于微信小程序，它本身是一种不需要下载即可安装的应用。微信小程序相较于其他类型的移动端app具有极为轻便和小巧的特点。对于开发者而言，微信官方提供了丰富的API和功能，且基于WXML+WXSS+JavaScript，其中WXML基于HTML，同样WXSS也是基于CSS的二次封装，其思想是类似于Vue的组件式开发思想，对于前端开发者而言，学习成本较低；硬件要求上，在实现相应功能的同时，它无需占用过多资源，对移动设备的性能要求极低；最重要的是，对于用户来说，它不需要下载或安装。取而代之的是，应用程序以“扫描”或快速搜索的方式打开，使用完成后无需进行多余操作。得益于微信超强的覆盖率以及极高的使用频率，微信小程序的普遍性高和适应性广，发展潜力很大。在智慧农业方面，温室大棚占有相当比重，温室大棚对于培育和批量生产农作物来说，它的适用范围广、具有较强的抗灾能力，推广温室大棚不仅保障了人民群众对于蔬菜瓜果所需，同时也提高了农民的经济效益，有利的推动了当地的经济发展。同样，在发展的过程中，大棚内的环境参数大多需要人工读取，耗时耗力，且误差较大。便捷地得知相应环境参数有利于种植者加以分析和采取相应措施。对温湿度、土壤湿度、光照强度等环境因素加以监测，让农作物能够得到有利的生长环境至关重要。为了解决该问题，提供一套监测系统是具有可行性的。市面上的确具有相应的解决方案，但问题在于，一套完整的监测设备的价格昂贵，如果针对于大规模的农场种植管理，这种方案的成本可以接受。但无论是山东著名蔬菜产地寿光市又或者是莘县，都存在相当数量的个体蔬菜瓜果大棚种植户。不用于大规模的农场种植，本系统针对于小规模的个体户大棚种植。即设备和系统要达到简易可用，可靠性高，价格低廉，使用学习成本低等要求，ESP32单片机和微信小程序结合的特点符合以上要求。1.2本文工作本文设计包括硬件和软件的协作与整合，主要步骤如下：系统整体设计：相应的功能和性能指标。系统硬件设计：选择相适应的中央处理芯片（MCU）以及各传感器模块和相应的终端设备、服务设备等。系统软件设计：选择蓝牙以及相应的通信协议，ESP32中的程序运行以及蓝牙数据传输和微信小程序界面展示，后台设计与数据库设计。系统测试：功能验证与性能验证。拓展性研究。相关技术介绍2.1ESP32这里选择的esp32单片机核心是ESP32-WROOM-32，该款芯片属于ESP32系列，具有可扩展、自适应的特点。两个CPU核可以被单独控制。时钟频率调整范围为80mhz~240mhz。用户可以关闭CPU电源，使用低功耗协处理器连续监测外设的状态变化或某些模拟量是否超过阈值。2.2Arduino用比较容易理解的实例来描述：咖啡煮好时，咖啡壶会发出“吱吱”的声音；做一件闪闪发光的绒毛玩具；一套按下快捷键就可以进行实验测试蜂音器；自制一个心率监测器，将每次骑脚踏车的记录存进存储卡；自制一个能在地面上绘图，能在雪中驰骋的机器人……Arduino都可以实现，Arduino是人们连接各种任务的粘合剂，也可以说是一个大玩具或者电子积木。2.3微信小程序不同于传统的移动端app和H5，微信小程序构建与一种全新的用户与服务的方式，用户可以通过扫码或者直接在微信的发现页面搜索小程序。不同于传统的app，微信小程序的体量极小，用户几乎不需要为下载和安装等待时间，即从开始下载到开始使用的时间极为短暂，在对轻量级应用上，有效的提高了用户体验。微信小程序运行机制如图2-1所示：图2-1微信小程序运行原理微信applet的框架由两部分组成：视图层（可能不止一个）、AppService逻辑层（一个）、呈现页面结构的视图层、逻辑处理的AppService层、数据请求、接口调用，它们分两个线程运行。视图层使用WebView渲染，逻辑层使用JSCore运行。视图层通过系统层的Weixinjsbridge与逻辑层进行通信。逻辑层将数据更改通知视图层，并触发视图层的页面更新。视图层将触发的事件通知给逻辑层进行业务处理。2.3Echarts一个基于JavaSrcipt的开源可视化图标库，其中echartsforweixin为微信小程序数据可视化提供支持。2.4Node.jsNode.js由GoogleChrome的V8引擎发展而来，它能够让JavaScript运行在服务端。从而极大的拓展了JavaScript的应用场景也让JavaScript全栈成为了一个热门话题。开发者不必再去学习Ruby、Python、Java等语言和框架，仅仅依靠JavaScript就能完成前后端的大部分开发任务。这使Node.js表现得非常出色。Node.js应用程序运行于单个进程中，无需为每个请求创建新的线程。Node.js具有独特的优势，原因是为浏览器编写JavaScript的数百万前端开发者现在除了客户端代码之外还可以编写服务器端代码，而无需学习完全不同的语言。在Node.js中，可以使用新的ECMAScript标准，因为不必等待所有用户更新其浏览器，你可以通过更改Node.js版本来决定要使用的ECMAScript版本，并且还可以通过运行带有标志的Node.js来启用特定的实验中的特性。2.5ExpressExpress是一个基于Node.js封装的上层服务框架，它提供了更简洁的API更实用的新功能。它通过中间件和路由让程序的组织管理变的更加容易；它提供了丰富的HTTP工具；它让动态视图的渲染变的更加容易；它还定义了一组可拓展标准。2.6MySQLMySQL的特点是极为轻巧，作为一种小型的开源关系型DBMS，它在世界上得到了广泛的安装和使用。具有成本低、性能好、简单等特点。结合Navicat，有效的简化了数据管理和减少管理成本。系统总体设计3.1概述系统整体流程如下：图3-1系统整体流程图温室大棚中的温湿度、土壤湿度以及光照强度是种植物生长的主要环境参数。本系统针对以上信息进行监测，获取信息满足及时、准确等要求，操作简便易学，展示界面友好，同时提供有效的参考信息和预警信息推送功能。3.2系统单元设计系统总体可以分为数据采集单元、数据传输单元、数据处理单元以及数据显示通知单元四大部分组成。图3-2系统整体框图在该系统的采集单元中，选择多种传感器模块实现对不同规格数据的采集。数据传输单元则是基于esp32自带的蓝牙4.0和移动设备进行连接，其通信协议和约定具有普遍性且易于理解。至于数据处理单元，则分为实体端和微信小程序端，其中实体端，即基于esp32的单片机系统。数据显示及推送单元由微信小程序提供页面展示和推送。系统硬件设计4.1数据采集单元系统数据采集单元采用ESP32-WROOM-32开发板作为主控，采用DHT11温湿度传感器模块完成空气温湿度监测，采用电容式土壤传感器模块完成土壤湿度监测，采用光敏电阻模块完成光照强度监测。温室大棚环境实时监测系统中数据采集单元框图如图4-1所示。图4-1数据采集单元框图本设计使用DHT11温湿度传感器模块，该模块的主体是DHT11温湿度传感器。DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。工作电压3.3-5.5V，温度测量范围为0℃-50摄氏度，测量精度为±2℃。相对湿度测量范围为20%-50%（0~50℃MAX），相对湿度测量精度为±5%，相对湿度测量分辨率为1%RH。土壤湿度检测采用电容式土壤湿度传感器。工作电压3.3-5V，不同于电阻式传感器，该传感器采用电容感应原理来检测土壤湿度，避免了电阻式传感器极易被腐蚀的问题。光照强度检测采用光敏电阻模块，其主体是灵敏型光敏电阻传感器，工作电压3.3-5V，使用宽电压LM393比较器输出，具有信号干净，波形好，驱动能力强的特点。4.2数据传输单元数据传输单元主要由两部分组成——esp32中的蓝牙模块与移动终端设备的蓝牙模块。数据传输单元框图如图4-2所示。图4-2数据传输单元框图蓝牙作为一种短距离通信系统，分为经典蓝牙(ClassicBluetooth)和蓝牙低功耗(BluetoothLowEnergy)。低功耗蓝牙具有耗能低，成本低、时延低、主机控制的特点，故选择低功耗蓝牙技术作为数据传输的核心。GATT是BLE通信的规定。每个设备存在若干“service”（服务），service中包含多个“Characteristic”（特征值）。在蓝牙实际数据交换中，就是通过“Characteristic”实现读写数据。服务和characteristic是通过UUID来进行识别，当主机的某一个特征值characteristic发生改变时,可以使用通知notify来告诉客户端.这是服务器主动给客户端发的信息,并非是响应客户端的请求。GATT规定如图4-3所示。图4-3数据传输单元框图4.3数据处理单元数据处理单元硬件主要基于esp32和移动终端设备，esp32是双核CPU，运行频率较高，性能具有保证。由于微信小程序对硬件的性能要求极低，选取主流安卓/IOS设备即可。4.4数据显示及推送单元数据显示及推送单元硬件包括0.96寸OLED液晶屏模块、移动终端设备、服务器等。该液晶屏具有自发光、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快等特点，基于SSD1306驱动，分辨率为128*64，供电范围为3.3-5V，工作温度-30~70℃。移动终端设备要求同上，服务器分为云服务和本地服务两种，天气预报调用云服务，阈值设定调用本地服务器。由于执行任务简单，本地服务器要求极低。=系统软件设计5.1概述Esp32单片机部分主要完成数据获取处理和传输，即通过传感器获取数据再通过esp32对将要发送的数据处理然后通过自带的低功耗蓝牙传输。Arduino采用采用C语言进行编程，Esp32单片机采用定时器进行数据接收，每隔2s向温湿度传感器、土壤湿度传感器、光敏电阻传感器发送采样信号，同时这些传感器以单线串口的方式将数据传递到单片机中。单片机将得到的数据进行处理后存储在内部存储器中并等待蓝牙模块无线发送。蓝牙模块按照设定的通信方式向小程序端发送数据，小程序端接收到数据后，对数据加以解析并提供界面展示。5.2esp32单片机端软件设计Esp32单片机端分为实时数据收集、历史数据收集、蓝牙传输功能。5.2.1实时数据采集功能实时数据采集主要是esp32模块对温湿度传感器模块、土壤湿度传感器模块和光敏电阻模块传递到的高低电平信号进行读取和解析，实时数据设定每隔3s采集一次并更新。采集方式采用ADC，ESP32集成了两个12位SAR（“逐次逼近寄存器”）ADC（模数转换器），并支持18通道（模拟使能引脚）的测量。这些引脚中的一些可用于构建用于测量小型模拟信号的可编程增益放大器。ADC驱动程序目前仅支持ADC1，进行ADC读取需要以所需的精度和注意事项设置ADC，然后调用adc1_get_voltage方法来读取通道。实时数据采集功能流程图如图5-1所示。图5-1实时数据采集功能流程图5.2.2历史数据采集功能历史数据采集功能目的是对过去时间段内的环境参数数据进行采集。单片机历史数据采集的规则如下，单片机每隔半小时记录一次环境参数数据，则每天收集到48条数据存储到单片机的内存中。24小时历史数据收集完成后，esp32会数据进行求平均值处理，并将存储结果存储到内存中，完成后，24小时历史数据将被擦除。由于该功能根据时间采集，但该单片机没有内置时钟模块，所以需要外部接口来设置时钟，其设定规则为由外部设备向单片机发送时间戳，单片机对时间戳进行解析后，重新校准时钟数据。历史数据采集功能流程图如图5-2所示。图5-2历史数据采集功能流程图5.2.3蓝牙传输功能蓝牙传输功能硬件基于esp32MCU和蓝牙模块，设定单片机为该功能提供一个service，该service包含三个Characteristic，其中第一个为实时数据传输接口，提供read权限，由于实时数据需要更新，需采用notify；第二个为历史数据传输接口，提供read权限；第三个为时钟校对接口，提供read和white权限。三个Characteristic有且只有唯一的uuid，其他设备根据uuid识别各功能接口。蓝牙传输功能接口设置如图5-3所示。图5-3蓝牙传输功能接口设置5.3小程序端软件设计小程序端具有蓝牙传输、实时数据展示、天气预报展示、历史数据展示功能。5.3.1蓝牙传输功能蓝牙传输功能包括对蓝牙设备的扫描、连接和通信等操作，需使用微信小程序的搜索类、连接类、通信类API。具体过程如下，开启手机蓝牙并初始化，蓝牙初始化成功后开启并搜索附近蓝牙设备，然后获取发现的蓝牙设备信息并建立连接。其中需要注意的是，需要启用notify功能用于进行获取信息、读写等操作。蓝牙传输功能流程图如图5-4所示。图5-4蓝牙传输功能流程图蓝牙传输功能人机界面如图5-5所示。图5-5蓝牙传输功能人机界面5.3.2实时记录展示功能当微信小程序成功连接蓝牙并获取设备信息后，开始执行实时记录展示功能，该功能是将蓝牙获取的数据解析并展示并结合后台参数标准，给出环境状态。其中约定数据以16进制数组的形式传递，借助微信小程序封装的buf2string方法，数据得以轻易解析。实时记录展示分为三部分，第一部分是设备信息，包括设备名称、设备ID、连接状态等。第二部分是实时记录数据可视化展示，重点是数据是实时性，得益于notify，接收到的数据就可及时更新、展示，借助echarts，实时记录得以友好、直观地展示在用户面前。第三部分是环境参数判断部分，选择固定相应的农作物，在相关人员指定的标准下，提醒用户该环境参数是否正常。为便于数据更新，农作物库及其相对应的环境参数标准存放于数据库中，用户可以轻易的读取相关参数，并提供修改环境参数范围的权限。后台可对数据库中的环境数据做出相应处理，易于维护和扩展。实时记录展示功能流程图如图5-6所示。图5-6实时记录展示功能流程图人机界面分为两部分，一是实时数据显示界面，如图5-7所示；二是阈值信息修改子界面，如图5-8所示。图5-7实时数据显示界面图5-8阈值信息修改子界面5.3.3天气预报功能在不同的天气情况下，温室大棚内外的气温和相对湿度相关性联系非常紧密。天气状况好时，大棚内外相对湿度差大，反之，则相对湿度差小。室外温度过高时要进行通风降温，温度过低时要进行盖膜保温。在阴雨天时，尤其是连续阴雨天的中午前后或者雨停间隙，要采取揭膜通风除湿的措施，降低棚内水汽含量，减少病虫害的危害。在精选设施作物气候环境调控时，可以根据气象部门的天气预报及时采取相应措施，科学管理，实现温室作物增收增产。为便于用户查看天气预报，本系统集成了天气预报功能，天气预报功能主要由调用地图接口、天气预报查询接口和实现天气预报结果展示两部分组成。页面初始化后，调用地图接口，地图接口采用百度地图微信小程序JavaScriptAPI，百度地图采用多种混合定位方式，具有成功率和精度高、流量消耗低，响应速度快等特点，为终端设备提供精准的定位信息。获取位置信息后，微信小程序调用天气预报查询接口，该接口采用和风天气中的城市天气API，可获取全球超过15万个城市的天气实况、预报，包括中国境内分钟降水数据等。实现天气预报结果展示主要对以下信息进行展示。位置：精准到街道温度天气：实现背景图片随天气变化而变化空气质量风向和强度相对湿度体感温度近三天天气预报天气预报流程图如图5-9所示。图5-9天气预报流程图天气预报人机界面如图5-10所示。图5-10天气预报人机界面5.3.4历史数据展示功能为大棚的环境参数提供历史数据展示有利于用户查看环境参数随时间的变化，从而得出分析并采用相应农作物管理措施。页面加载时，微信小程序通过蓝牙获取历史数据。需要注意的是，微信小程序只需获取一次，无需监听低功耗蓝牙设备的特征值变化事件，所以采用readBLECharacteristicValue方法直接获取数据。该功能提供了过去七天的气温、湿度、土壤湿度和光照强度变化，其中气温和湿度以折线图或柱状图的形式展示，便于用户观察环境参数变化。由于esp32单片机端没有采用时钟模块，所以在单片机启动时需要设置时间，用来标识历史数据，该界面提供了时钟校准，通过writeBLECharacteristicValue方法向蓝牙设备以时间戳的形式发送实时数据。当然，若蓝牙设备处于开机状况下，无需进行时间校准。历史数据展示流程图如图5-11所示。图5-11历史数据展示流程图历史数据展示人工界面如图5-12所示。图5-12历史数据展示人工界面5.3服务端软件设计小程序后端服务由nodejs部署，基于express开发框架。该设计的功能是为温室大棚农作物种类修改和相应的农作物生长环境阈值修改提供接口，通过使用express框架自带封装的http模块架设http服务器，架设路由后可为前端提供接口。其中用户角色分为普通用户和系统管理员，普通用户的登录在微信小程序蓝牙连接成功后，通过获取到的蓝牙设备信息自动登录连接后台，连接成功后提供农作物种类和农作物生长环境参数阈值展示和修改服务。系统管理员在普通用户的基础上提供普通用户增删修改功能和农作物种类及其生长环境阈值增加和删除功能，便于多个硬件设备间对应信息的的管理和农作物信息拓展。普通用户工作流程图如图5-13所示。图5-13普通用户工作流程图系统管理员工作流程图如图5-14所示。图5-14系统管理员工作流程图5.4数据库设计数据库的设计关系到整个应用系统的运行效率,数据库设计得好,不仅有利于日常数据的维护更新,而且可以提高系统的运行效率,缩短数据查询响应周期。数据库设计合理化可使该系统前台即微信小程序代码简化,易于维护和实现,同时具体存储效率高和数据完整一致的特点。5.4.1需求分析需求分析的任务，是通过详细调查现实世界要处理的对象，充分了解原系统工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新的系统功能，新系统还得充分考虑今后可能的扩充与改变，不仅仅能够按当前应用需求来设计。根据对温室大棚环境实时查看系统的分析，数据库需要满足以下要求，一是对用户角色的存储与管理，二是对农作物种类和其相关环境阈值的存储与管理，为便于扩展，可提供对专家对相关农作物环境参数指导结果的存储。5.4.2概念结构设计 根据对该系统的分析，该系统的实体有用户和农作物。用户具有普通用户和系统管理员两个类型，普通用户的主键为单个esp32单片机的id，根据温室农作物的种植种类，农作物具有多个类型。不同类型的农作物具有适宜温湿度、土壤湿度、光照强度等属性，每个属性有相应的取值范围（域）。用户和农作物之间的联系为一对多，即一个用户可对应多个农作物实体。用户实体图和用户类型实体图分别由图5-15和5-16所示，农作物和农作物类型实体图分别由图5-17和5-18所示。图5-15用户实体图图5-16用户类型实体图图5-17农作物实体图图5-18农作物类型实体图5.4.3逻辑结构设计逻辑结构结构设计的目标是设计数据库的E-R模型图，确认需求信息的正确和完整，将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并将其进行优化。具体来说就是从需求分析中找到实体，确认实体的属性、确认实体的关系。该系统数据库设计E-R图如图5-19所示。图5-19数据库设计E-R图5.4.4物理结构设计逻辑结构结构设计的目的是对于给定的逻辑数据模型，选取一个最适合应用环境的物理结构，简单来说就是选取合适的数据库，并设计具体的表、字段、数据类型、索引等。本系统数据库采用MySql，数据库名称为db_greenhouses，数据库中包括用户表（user）、农作物表（crops）。各表数据结构如下：用户表(user)，存储用户详细信息表5-1用户表字段名称数据类型主键是否空说明idint(11)YN用户IDusernamevarchar(32)NY用户名typeint(1)NY类型农作物表（crops），存储农作物详细信息表5-2农作物表字段名称数据类型主键是否空说明idint(11)YN图书IDnamevarchar(32)NY书名crops_categoryblobNY农作物分类tempint(3)NY温度Humidityint(3)NY湿度soil_mistureint(5)NY土壤湿度Light_intensityint(5)NY光照强度系统测试6.1概述对温室大棚环境实时查看系统的测试主要分为硬件测试和软件测试两部分，由于该系统对终端设备和服务端设备的性能和环境要求极低，所以主要是对esp32单片机的可靠性和软件功能测试，以及对小程序的软件功能测试。6.2esp32单片机软硬件测试为保证该esp32单片机系统的可靠性，该系统在硬件测试的基础上还需要对软件测试。首先该单片机系统在设计时就应该充分考虑外界对内部的可能产生的各种干扰，想方设法地去解决外部干扰造成的不良影响。Esp32具有安全启动、Flash加密、数字签名和HMAC等相关安全措施，esp32提供了成熟的外围电路解决方案，最大可能的避免外部干扰对芯片的影响。该单片机系统设计完成后需要进行以下测试项：（1）测试esp32单片机软件功能的完善性：该单片机软件共有三个功能，分别测试“实时数据收集”、“历史数据收集”和“蓝牙传输功能”。（2）上电掉电测试：得益于esp32模块集成供电接口，该系统采用MicroUSB接口，电源可采用传统锂电池（可选充电宝）供电，但仍存在掉电的可能性，需要保证数据稳定和功能正常。（3）老化测试：由于该esp32单片机系统的工作环境是在温室大棚内，昼夜温差大，湿度较高，接口易腐蚀，所以需要进行一段时间的老化测试，测试其平均工作时间和采取相应防护措施。（4）EFT测试：温室大棚可能处在高压线旁，届时会产生强电磁环境，在这种环境下，需要测试强电磁环境对单片机设备的干扰，尤其是其wifi和蓝牙模块是否工作正常。（5）ESD测试：静电可能对MCU和其他驱动芯片的正常工作产生影响，提供静电环境进行测试，验证其相关模块是否需要采取必要的封装或者是外壳保护该单片机工作不受静电影响。6.2微信小程序软件功能测试根据但该系统小程序端的需求、功能和性能要求，需要对其进行以下方面的测试：权限测试：该系统默认授权登录微信小程序，登录的用户和单片机一一对应。成功连接蓝牙即对该系统完成授权，当对该微信小程序没有授权时，无法查看信息。UI测试：微信小程序总计具有四个页面，测试蓝牙连接（登录）页面是否有蓝牙设备信息正常展示，实时记录和历史记录两个模块echarts图的加载和交互，天气预报页面的排版和整体的配色布局以及导航栏的交互等。功能测试：按功能模块测试，本系统的各项功能模块正常；按业务流程测试，不同路径来实现的同一个业务工作正常；按数据流向测试，单片机与微信小程序、后台与微信小程序间的数据流正常。易用性测试：随意定位到小程序的页面位置，导航栏相应的图标变化，导航标签的文字是否容易理解；是否友好地展示重要的功能入口，业务操作过程是否便于大多数用户使用和查看；网络和蓝牙测试：网络切换测试，验证各种网络下是否正常，验证蓝牙是否正常。性能测试：页面的白屏时间、首屏时间、资源占用和页面渲染时间。接口测试：主要是天气预报API、地图API，还有为