从零完成农业空气站 · 产品级开发

📚 30章 · 从入门到量产

01 项目全景与需求分析

农业空气站是什么、能做什么、竞品分析、产品定位与核心功能。

02 系统架构设计

硬件框图、软件分层、数据流、通信协议选型 (MQTT/HTTP/CoAP)。

03 传感器选型与原理

SHT30, MH-Z19B, PMS5003, BH1750 工作原理与选型依据。

04 主控芯片选型

ESP32 vs STM32 vs 树莓派，GPIO/ADC/I2C/UART/WiFi资源分配。

05 电源管理设计

太阳能+锂电池、TP4056、MT3608、低功耗Deep Sleep设计。

06 原理图设计 (上)

立创EDA绘制ESP32最小系统、电源电路、传感器接口。

07 原理图设计 (下)

4G/LoRa接口、SD卡、RTC、看门狗电路。

08 PCB Layout实战

2/4层板选择、模拟/数字地分割、天线净空、ESD防护。

09 BOM清单与元器件采购

制作BOM、关键器件选型、采购渠道与成本控制。

10 焊接与样板调试

SMD焊接、上电前检查、首次上电、串口打印验证。

11 ESP32开发环境搭建

Arduino IDE vs ESP-IDF vs PlatformIO，推荐PlatformIO。

12 传感器驱动开发 (上)

I2C协议、SHT30、BH1750驱动编写。

13 传感器驱动开发 (下)

UART协议、PMS5003、MH-Z19B驱动编写。

14 数据采集与处理

轮询策略、滑动平均/中值滤波、异常值剔除。

15 数据存储设计

SPIFFS、SD卡(FATFS)、JSON格式化、循环覆盖。

16 WiFi联网与配置

Station模式、WiFi Manager、断线重连、NTP同步。

17 MQTT协议实战

Mosquitto搭建、ESP32客户端、Topic/QoS、心跳保活。

18 数据上云

阿里云/腾讯云IoT接入、设备影子、属性/事件上报。

19 本地显示与交互

0.96寸OLED(SSD1306)、菜单界面、按键交互。

20 低功耗优化实战

Deep Sleep、定时唤醒、传感器断电、功耗实测。

21 OTA远程升级

HTTP OTA vs 阿里云OTA、版本管理、回滚策略。

22 设备日志与调试

日志分级、串口输出、远程日志、Bug定位技巧。

23 硬件可靠性测试

高低温、湿度、EMC、静电、振动测试。

24 软件稳定性测试

压力测试、边界测试、异常恢复(断电重启)。

25 生产测试与标定

产测流程、传感器标定(零点/多点)、出厂工装。

26 外壳与结构设计

IP65防护、百叶窗、安装支架、3D打印与开模。

27 移动端App开发 (上)

Flutter跨平台、MQTT集成、fl_chart图表。

28 移动端App开发 (下)

推送告警、设备管理、用户登录与权限。

29 Web端管理后台

Vue3+Element Plus、ECharts、设备地图、数据导出。

30 项目总结与迭代

成本核算、FAQ、迭代路线图、开源与商业变现。