🌻 灌溉智控
嵌入式 · 30章
📚 温室灌溉系统控制方案
01
系统概述
背景·架构
温室灌溉背景、目标与整体架构
02
传感器选型
土壤·温光·水位
土壤湿度、温度、光照、水位传感器选型与原理
03
执行器选型
电磁阀·水泵·电机
电磁阀、水泵、继电器、步进电机选型与驱动
04
主控芯片选型
STM32·ESP32·Arduino
STM32、ESP32、Arduino对比与选择
05
通信协议基础
I2C·SPI·UART·Modbus
I2C、SPI、UART、Modbus协议介绍
06
传感器驱动·土壤湿度
电容/电阻式
土壤湿度传感器（电容式/电阻式）驱动代码
07
传感器驱动·温湿度
DHT22/SHT30
温湿度传感器（DHT22/SHT30）驱动代码
08
传感器驱动·光照
BH1750
光照传感器（BH1750）驱动代码
09
传感器驱动·水位
超声波/浮球
水位传感器（超声波/浮球式）驱动代码
10
执行器驱动·继电器
电磁阀·水泵
继电器控制电磁阀与水泵的电路与代码
11
执行器驱动·步进电机
喷头角度
步进电机控制灌溉喷头角度
12
数据采集与滤波
ADC·滑动平均·中值
ADC采样、滑动平均滤波、中值滤波
13
控制策略基础
阈值·PID
阈值控制、PID控制简介
14
灌溉策略实现
定时·湿度触发·混合
定时灌溉、湿度触发灌溉、混合模式
15
人机交互
OLED·按键
OLED屏幕显示（SSD1306）与按键输入
16
远程通信·WiFi MQTT
ESP32
ESP32连接WiFi，MQTT协议上传数据
17
远程通信·HTTP/云平台
阿里云/OneNET
HTTP/HTTPS协议与云平台对接
18
本地存储
SD卡·FATFS
SD卡读写数据（FATFS文件系统）
19
低功耗设计
休眠·唤醒
STM32/ESP32休眠模式与唤醒策略
20
电源管理
太阳能·电池·电压检测
太阳能供电、电池管理、电压检测
21
系统安全
看门狗·校验·异常
看门狗定时器、数据校验、异常处理
22
多任务调度
FreeRTOS
FreeRTOS基础与任务划分
23
上位机开发
Python/PyQt5
Python/PyQt5实现本地监控界面
24
移动端开发
微信小程序/Android
微信小程序/Android App远程控制
25
系统联调
硬件·软件联合调试
硬件与软件联合调试步骤与工具
26
故障诊断
传感器失效·通信中断
常见硬件故障（传感器失效、通信中断）排查
27
测试与验证
单元·集成·压力
单元测试、集成测试、压力测试
28
部署与维护
现场·OTA·日志
现场安装、固件升级（OTA）、日志分析
29
成本优化
替代·PCB·批量
元器件选型替代、PCB设计优化、批量生产
30
项目总结与展望
AI·数字孪生·IoT
AI灌溉、数字孪生、农业物联网趋势
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