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ESP32无线灌溉控制器搭建

共计 30 章节

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课程导入与项目全景

ESP32无线灌溉控制器的功能定义 · 系统组成 · 学习路径与最终交付成果

课程导入项目全景

灌溉需求分析与控制器规格制定

典型灌溉场景调研 · 土壤湿度阈值逻辑 · 无线通信距离与功耗指标确定

灌溉需求分析控制器规格制定

ESP32硬件平台选型与开发环境搭建

ESP32型号对比 · Arduino Core与ESP-I… · 开发板驱动安装与第一个烧录程序

ESP32硬件平台选型

土壤湿度传感器选型与校准

电容式与电阻式传感器对比 · 模拟量采集电路 · 干湿标定方法与数据滤波处理

土壤湿度传感器选…校准

水泵与电磁阀驱动电路设计

继电器与MOSFET驱动方案 · 续流保护 · 电气隔离与ESP32 GPIO安全控…

水泵电磁阀驱动电路设…

电源系统设计与功耗估算

太阳能板与锂电池选型 · 降压稳压电路 · 休眠模式功耗预算与续航计算

电源系统设计功耗估算

ESP32 GPIO与ADC编程实践

数字输入输出控制 · 模拟读取土壤湿度 · 定时器中断与PWM调节水泵流量

Wi-Fi通信基础与MQTT协议接入

ESP32连接路由器 · MQTT发布订阅模型 · 连接云平台或本地Broker的配置

无线灌溉控制器本地控制逻辑实现

自动模式（湿度阈值触发） · 手动模式 · 定时模式的状态机设计与代码实现

无线灌溉控制器本…自动模式

传感器数据采集与异常处理

多传感器轮询 · 滑动平均滤波 · 断线与短路检测

传感器数据采集异常处理

执行机构安全联锁与故障保护

水泵干转保护 · 电磁阀过流检测 · 紧急停止逻辑与看门狗定时器应用

执行机构安全联锁故障保护

ESP32低功耗管理与深度睡眠唤醒

深度睡眠模式配置 · 定时唤醒与外部传感器唤醒 · RTC内存保持关键状态

ESP32低功耗管理

无线通信可靠性优化

Wi-Fi信号强度检测 · MQTT断线重连 · 消息确认与QoS等级选择

无线通信可靠性优…Wi-Fi

远程监控界面搭建

手机端或网页端仪表盘设计 · 实时湿度显示 · 远程手动控制与灌溉记录查询

远程监控界面搭建手机端或网页端仪…

灌溉计划与定时任务管理

基于NTP的本地时钟同步 · 多时段灌溉计划存储 · 节假日模式与雨量跳过逻辑

灌溉计划定时任务管理

数据存储与灌溉日志

ESP32 Flash文件系统（SP… · 本地日志记录 · 数据导出与掉电保护

数据存储灌溉日志

OTA无线固件升级功能实现

Arduino OTA或HTTP O… · 固件版本管理 · 升级失败回滚与安全校验

OTA无线固件升级功能…

系统集成与联调

传感器 · 执行器 · 电源与无线模块的整体接线

系统集成联调

外壳设计与防水防尘处理

户外防护等级要求 · 接线端子防水处理 · PCB三防漆与散热考虑

外壳设计防水防尘处理

现场部署与天线布置

控制器安装位置选择 · Wi-Fi天线朝向与增益 · 传感器埋设深度与代表性

现场部署天线布置

灌溉控制器性能测试与校准

湿度控制精度测试 · 响应时间测量 · 无线通信距离测试与功耗实测

灌溉控制器性能测…校准

常见故障诊断与排查

无法连接Wi-Fi · 传感器读数异常 · 水泵不启动

常见故障诊断排查

安全加固与访问控制

MQTT用户名密码与TLS加密 · Web界面登录认证 · 防止未授权远程操作

安全加固访问控制

多区域灌溉扩展设计

多路电磁阀控制 · 区域独立湿度阈值 · 轮灌策略与扩展IO方案

多区域灌溉扩展设…多路电磁阀控制

与气象数据联动的高级灌溉策略

获取降雨预报API · 根据蒸发蒸腾量调整灌溉量 · 节水优化逻辑

气象数据联动的高…API

移动端通知与告警推送

通过MQTT或Webhook发送告警… · 低湿度告警 · 设备离线告警与故障通知

移动端通知告警推送

太阳能供电系统实战调试

太阳能板角度优化 · 充电控制器匹配 · 电池容量验证与阴雨天续航测试

太阳能供电系统实…太阳能板角度优化

项目文档与用户手册编写

接线图 · 配置说明 · 操作指南与维护手册的整理与交付

项目文档用户手册编写

完整项目实战

从需求到部署的全流程复现 · 包括硬件搭建 · 软件配置

完整项目实战从需求到部署的全…

课程总结与进阶方向

回顾核心技能 · 常见问题汇总 · 后续可扩展功能（如LoRa

课程总结进阶方向