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Raspberry Pi Python IoT传感器数据采集

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · 所需硬件与软件环境
课程导入学习目标
02
Raspberry Pi基础
树莓派型号选择 · 系统安装 · SSH远程连接
RaspberryPi
03
Python编程基础
Python语法速览 · 虚拟环境搭建 · 常用库安装（RPi.GPIO
Python编程基础
04
GPIO编程入门
使用RPi.GPIO控制LED · 读取按钮状态 · 理解输入输出模式与上拉/下拉电阻
GPIO编程入门
05
传感器数据采集原理
模拟信号与数字信号 · I2C/SPI/UART通信协议 · 传感器采样与量化
传感器数据采集原…模拟信号
06
温度传感器实战
使用DHT11/DHT22读取温湿度 · 数据解析与错误处理
温度传感器实战DHT11/DHT22
07
温湿度传感器进阶
使用BME280通过I2C读取温度 · 湿度 · 气压
温湿度传感器进阶BME280
08
距离传感器实战
使用HC-SR04超声波传感器测量距… · 时序控制与脉冲测量
距离传感器实战HC-SR04
09
运动传感器实战
使用PIR人体红外传感器检测运动 · 中断触发与去抖处理
运动传感器实战PIR
10
光敏传感器实战
使用光敏电阻或BH1750数字光强度… · 模拟量读取与转换
光敏传感器实战BH1750
11
气体传感器实战
使用MQ系列气体传感器（如MQ-2）… · 校准与阈值报警
气体传感器实战MQ
12
土壤湿度传感器实战
使用电容式土壤湿度传感器 · ADC（如MCP3008）读取模拟值
土壤湿度传感器实…使用电容式土壤湿…
13
摄像头图像采集
使用树莓派Camera Module… · 通过OpenCV或picamera采…
摄像头图像采集Camera
14
GPS定位数据采集
使用GPS模块（如NEO-6M）通过… · 时间 · 解析NMEA语句
GPS定位数据采集
15
多传感器数据融合
同时采集多个传感器数据 · 统一时间戳 · 数据同步与存储策略
多传感器数据融合同时采集多个传感…
16
数据存储方案
将传感器数据保存到CSV · SQLite · MySQL或InfluxDB
数据存储方案CSV
17
数据可视化基础
使用Matplotlib绘制实时曲线 · 使用Flask搭建简单Web图表
数据可视化基础Matplotlib
18
MQTT协议与物联网通信
MQTT原理 · 安装Mosquitto · 使用Paho-MQTT发布/订阅传感…
MQTT协议
19
云平台接入
将数据上传至AWS IoT · Azure IoT Hub或阿里云I… · 配置设备证书与规则
云平台接入AWS
20
Node-RED可视化
使用Node-RED连接MQTT · 数据库 · 创建仪表盘展示传感器数据
Node-RED可视化
21
实时数据监控系统
构建一个完整的实时监控系统 · 包括数据采集 · 传输
实时数据监控系统构建一个完整的实…
22
低功耗与电源管理
降低树莓派功耗 · 使用睡眠模式 · 电池供电方案
低功耗电源管理
23
传感器校准与精度提升
常见传感器误差来源 · 校准方法 · 滤波算法（移动平均
传感器校准精度提升
24
异常检测与告警
基于阈值或简单机器学习检测异常数据 · 通过邮件 · 短信或微信推送告警
异常检测告警
25
边缘计算与本地处理
在树莓派上运行轻量级AI模型（如Te…
边缘计算本地处理
26
项目实战
智能温室环境监测系统：综合运用温湿度 · 光照 · 土壤湿度传感器
项目实战智能温室环境监测…
27
项目实战
智能家居安防系统：结合PIR · 摄像头 · 门磁传感器
项目实战PIR
28
项目实战
空气质量监测站：使用气体传感器 · PM2.5传感器（如PMS5003） · 构建空气质量指数（AQI）监测
项目实战空气质量监测站
29
常见问题与调试技巧
GPIO引脚冲突 · I2C地址冲突 · 传感器读数不稳定
常见问题调试技巧
30
课程总结与进阶方向
回顾核心技能 · 探讨边缘AI · LoRa
课程总结进阶方向