🌾 农业洪水预警 · 嵌入式系统
📘 从零搭建 · 30章完整实战
🌟 全栈 30 章节
01 系统概述与需求分析
  • 农业洪水预警背景与意义
  • 系统总体架构设计
  • 功能需求与非功能需求分析
02 核心器件选型(上)
  • 主控芯片选型 (STM32/ESP32对比)
  • 水位传感器选型 (超声波/压力式)
  • 雨量传感器选型
03 核心器件选型(下)
  • 土壤湿度传感器选型
  • 通信模块选型 (LoRa/4G/NB-IoT)
  • 电源模块选型 (太阳能+锂电池)
04 开发环境搭建
  • Keil MDK / Arduino IDE 安装配置
  • ESP-IDF 环境搭建
  • 串口驱动安装与调试
05 STM32基础外设开发(上)
  • GPIO 输入输出
  • 外部中断
  • 定时器与PWM
06 STM32基础外设开发(下)
  • UART 串口通信
  • ADC 模拟量采集
  • I2C 与 SPI 总线
07 ESP32基础与Wi-Fi通信
  • ESP32 开发入门
  • Wi-Fi Station 与 AP 模式
  • HTTP Client 与 Server
08 传感器驱动开发(上)
  • 超声波水位传感器驱动 (HC-SR04)
  • 压力式水位传感器驱动 (I2C接口)
09 传感器驱动开发(下)
  • 雨量传感器驱动 (脉冲计数)
  • 土壤湿度传感器驱动 (ADC采集)
10 数据采集与处理
  • 多传感器数据融合
  • 滑动平均滤波算法
  • 异常值检测与剔除
11 低功耗设计
  • STM32/ESP32 低功耗模式
  • 定时唤醒与事件唤醒
  • 电源管理策略
12 LoRa 通信开发
  • LoRa 模块 (SX1278) 驱动
  • 点对点通信
  • 组网与中继
13 4G/NB-IoT 通信开发
  • 4G 模块 (SIM7600) 驱动
  • MQTT 协议接入云平台
  • NB-IoT 模块 (BC26) 驱动
14 本地数据存储
  • SD 卡读写 (FATFS文件系统)
  • EEPROM 与 Flash 存储
  • 数据日志格式设计
15 实时时钟(RTC)与时间同步
  • DS3231 RTC 驱动
  • NTP 时间同步 (ESP32)
  • 时间戳管理
16 预警阈值设定与逻辑
  • 多级预警阈值设计 (蓝/黄/橙/红)
  • 水位变化率预警
  • 组合条件预警
17 本地报警与执行机构
  • 蜂鸣器驱动
  • LED 指示灯控制
  • 继电器控制 (水泵/阀门)
18 OLED 本地显示
  • 0.96寸 OLED (SSD1306) 驱动
  • 中文与数字显示
  • 多页面菜单设计
19 云平台接入(上)
  • 阿里云IoT / 腾讯云IoT 平台配置
  • 设备注册与三元组
  • MQTT 连接与心跳
20 云平台接入(下)
  • 属性上报与事件上报
  • 云端规则引擎设置
  • 告警规则与推送
21 手机端小程序/APP 开发(上)
  • 微信小程序开发环境搭建
  • UI 设计 (实时数据看板)
22 手机端小程序/APP 开发(下)
  • API 接口对接
  • 历史数据查询
  • 远程控制设备
23 Web 端监控平台搭建
  • Node-RED 可视化搭建
  • Grafana 数据看板
  • ThingsBoard 开源平台
24 系统集成与联调
  • 硬件组装与接线
  • 软件模块集成
  • 端到端联调流程
25 可靠性设计
  • 看门狗 (IWDG/WWDG) 应用
  • 数据校验 (CRC/校验和)
  • 冗余设计
26 安全设计
  • 通信加密 (TLS/SSL)
  • 固件加密与安全启动
  • 防雷与防水设计
27 现场部署与测试
  • 安装位置选择
  • 太阳能供电系统安装
  • 防水防尘处理、现场校准
28 数据分析与模型(上)
  • 历史数据趋势分析
  • 水位预测 (线性回归/简单时间序列)
29 数据分析与模型(下)
  • 基于阈值的预警模型
  • 机器学习初探 (决策树/随机森林)
30 项目总结与展望
  • 常见问题与解决方案
  • 系统优化方向
  • 农业物联网未来趋势