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嵌入式Linux气象数据采集系统
实战课程
📘 30章 · 从入门到部署 · 全栈式教学
🎯 2025 新编
01
系统概述与硬件选型
气象采集系统架构 · 传感器/主控/通信模块选型
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02
嵌入式Linux开发环境搭建
交叉编译链 · TFTP/NFS · U-Boot/内核 · 根文件系统
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03
Linux内核与设备驱动基础
内核模块 · 字符设备 · platform总线 · GPIO/中断
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04
I2C/SPI传感器驱动开发
I2C子系统 · SHT30/BMP280驱动 · sysfs接口
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05
模拟量采集与ADC驱动
IIO框架 · 风速风向/光照驱动 · 滤波校准
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06
UART与Modbus协议实现
Linux串口 · RS485 · Modbus RTU主机 · 风速风向读取
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07
无线通信模块驱动
4G/EC20 · WiFi/ESP8266 · LoRa/SX1278驱动
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08
数据采集与处理中间件
多线程采集 · 环形缓冲区 · 异常处理 · RTC同步
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09
数据存储方案设计
SQLite · InfluxDB · SD卡/eMMC · 循环覆盖
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10
MQTT协议与云平台对接
Eclipse Paho · JSON · 阿里云/华为云 · 设备影子
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11
HTTP/HTTPS与RESTful API
libcurl · HTTPS证书 · 对接和风/OpenWeatherMap
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12
Web服务器与本地监控
Boa/Nginx · CGI · ECharts图表 · 状态监控
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13
文件系统与日志管理
syslog · logrotate · 数据备份 · OTA升级包
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14
低功耗设计策略
CPU调频 · 休眠唤醒 · 定时采集 · 电池监测
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15
系统安全与稳定性
看门狗 · 异常捕获 · 断线重连 · 电磁兼容
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16
远程维护与调试
SSH · minicom · 日志远程上报 · FOTA升级
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17
时间同步与NTP
chrony/ntpd · PTP · RTC维护 · 同步异常处理
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18
图形界面与本地显示
Qt Embedded · LVGL · 触摸屏 · 仪表盘设计
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19
边缘计算与AI初步
TensorFlow Lite · 气象预测 · 异常识别 · 边缘推理
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20
多传感器融合算法
卡尔曼滤波 · 加权滑动窗 · 冗余切换 · 露点反演
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21
通信协议网关设计
Modbus TCP转MQTT · BLE · Zigbee · 统一接入
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22
系统测试与可靠性验证
CUnit/Unity · 压力测试 · 高低温 · EMC要点
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23
生产与部署自动化
批量烧录 · 产测脚本 · 配置模板 · UID管理
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24
项目管理与版本控制
Git分支 · Changelog · Jira/Trello · 敏捷实践
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25
行业标准与法规
气象观测规范 · HJ 212 · CE/FCC · 数据隐私
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26
案例实战：农业气象站
土壤温湿度 · 虫情测报 · 灌溉决策 · 太阳能供电
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27
案例实战：城市环境监测
PM2.5/PM10 · 噪声 · 内涝预警 · LED发布屏
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28
案例实战：光伏电站气象站
辐照度 · 光伏板温度 · 功率预测 · 逆变器通信
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29
案例实战：便携式气象仪
低功耗手持 · 蓝牙APP · GPS轨迹 · 户外探险
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30
项目总结与展望
架构复盘 · FAQ · 性能优化 · 5G+AIoT+数字孪生
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