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ESP32 多传感器数据采集与MQTT协议驱动开发实战

共计 30 章节

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课程导论与硬件准备

ESP32开发板介绍 · 传感器选型（DHT22 · BMP280

课程导论硬件准备

GPIO基础与LED控制

GPIO模式配置 · 数字输出 · LED闪烁实验

ADC模拟量采集

ESP32 ADC特性 · 电压读取 · 光敏电阻与电位器实验

ADC模拟量采集

I2C总线与温湿度传感器

I2C协议原理 · DHT22/BMP280驱动编写 · 数据读取与校验

SPI总线与显示模块

SPI协议原理 · OLED SSD1306驱动 · 传感器数据显示

UART串口通信

UART协议 · 串口打印调试 · 与PC/其他MCU通信

UART串口通信

定时器与PWM输出

硬件定时器配置 · PWM原理 · LED呼吸灯与舵机控制

外部中断 · 定时器中断 · 中断服务函数编写注意事项

断系统外部

FreeRTOS基础（ESP-IDF）

任务创建与调度 · 任务优先级 · 堆栈配置

FreeRTOSESP-IDF

FreeRTOS同步机制

队列 · 信号量 · 互斥锁在多传感器采集中的应用

FreeRTOS同步机制

Wi-Fi Station模式

ESP32连接路由器 · Wi-Fi事件处理 · 重连机制

Wi-Fi AP模式与WebServer

创建热点 · 简易Web控制页面 · HTTP请求处理

MQTT协议原理

发布/订阅模型 · QoS等级 · Topic设计

MQTT协议原理

MQTT客户端搭建（Arduino）

PubSubClient库使用 · 连接Broker · 心跳保活

MQTT客户端搭建（ESP-IDF）

esp-mqtt库配置 · TLS加密连接

JSON数据封装

ArduinoJson库使用 · 传感器数据序列化 · 嵌套对象

JSON数据封装

多传感器数据采集框架

任务调度策略 · 数据缓存 · 时间戳同步

多传感器数据采集…任务调度策略

数据上传MQTT Broker

批量上传 · QoS策略选择 · 离线缓存与重传

远程控制与命令下发

MQTT订阅控制指令 · 解析JSON · 执行动作（LED/电机）

远程控制命令下发

OTA固件升级

ArduinoOTA与ESP-IDF… · 安全升级 · 版本回滚

OTA固件升级

低功耗设计

Deep Sleep模式 · 定时唤醒 · 传感器功耗优化

低功耗设计Deep

数据存储与日志

NVS存储校准参数 · SPIFFS存储历史数据 · 日志轮转

数据存储日志

传感器校准与滤波

滑动平均滤波 · 中值滤波 · 温度补偿算法

传感器校准滤波

MQTT Broker搭建（本地）

Mosquitto安装配置 · 用户认证 · ACL权限

云端MQTT服务

阿里云IoT/华为云IoT/EMQX…

数据可视化（Node-RED）

Node-RED搭建 · MQTT输入节点 · Dashboard图表

Node-RED数据可视化

数据可视化（Grafana+InfluxDB）

时序数据库存储 · Grafana面板配置

Grafana+Infl…数据可视化

告警与通知

阈值判断 · MQTT告警消息 · 钉钉/微信推送

项目实战（一）

智能温湿度监测系统（DHT22+BM…

项目实战DHT22+BM

项目实战（二）

多传感器环境监测站（PM2.5+CO…

项目实战PM2.5+CO