待补充
PatrickHallek/automated-irrigation-system
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🧩 软硬件结合
已发布
项目简介
This is the software of an open source automated irrigation system. The complete setup including hardware can be found i
这是一个基于物联网技术的开源智能灌溉系统，旨在解决传统DIY自动浇花方案中普遍存在的精度低、扩展性差和难以长期稳定运行的问题。项目由PatrickHallek开发，采用模块化架构，将传感器数据采集与水泵控制逻辑分离，实现了从土壤湿度监测到自动浇水的完整闭环。
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项目特点
**闭环自动灌溉**：实时监测土壤湿度，低于阈值自动启动水泵浇水，达到目标湿度自动停止，无需人工干预。
**模块化架构**：传感器采集模块与水泵控制模块分离，便于维护和扩展，可灵活增减传感器或水泵数量。
**物联网远程控制**：通过Wi-Fi连接，支持网页端和手机端实时查看传感器数据、手动控制水泵、调整灌溉参数。
**低功耗设计**：支持深度睡眠模式，电池供电场景下可长时间运行，适合户外或不便接电的场所。
**数据记录与可视化**：自动记录土壤湿度、温度等历史数据，并生成趋势图表，帮助分析植物生长环境。
**开源可定制**：硬件原理图、PCB文件、固件源码、3D打印外壳文件全部开源，用户可自由修改和二次开发。
技术规格
| 主控芯片 | ESP32（双核240MHz，520KB SRAM） |
|---|---|
| 土壤湿度传感器 | 电容式（模拟输出，防腐蚀） |
| 温度传感器 | DS18B20（-55°C ~ +125°C，±0.5°C精度） |
| 水泵驱动 | 5V继电器模块（最大负载10A/250VAC） |
| 供电方式 | 5V USB供电 或 3.7V锂电池（带充电管理） |
| 无线通信 | Wi-Fi 802.11 b/g/n（2.4GHz） |
| 数据存储 | 本地SD卡（可选）+ 云端数据库 |
| 外壳材质 | PLA/ABS 3D打印（STL文件开源） |
| 工作温度 | -10°C ~ +60°C |
| 防护等级 | IP54（需配合防水外壳） |
项目资源
搜索资源
物料清单 (BOM)
| 物料名称 | 数量 | 参考价格 | 备注 |
|---|---|---|---|
| ESP32开发板（如NodeMCU-32S） | 1 | — | 推荐带USB转串口 |
| 电容式土壤湿度传感器 | 1~4 | — | 模拟输出，防腐蚀型 |
| DS18B20温度传感器（防水型） | 1 | — | 可选，用于环境温度监测 |
| 5V继电器模块（单路） | 1 | — | 控制水泵通断 |
| 微型潜水泵（5V/12V） | 1 | — | 根据扬程需求选择 |
| 5V/2A USB电源适配器 | 1 | — | 或使用3.7V锂电池+充电模块 |
| TP4056锂电池充电模块 | 1 | — | 可选，用于电池供电方案 |
| MicroSD卡模块 | 1 | — | 可选，用于本地数据记录 |
| 杜邦线（公母各20根） | 1套 | — | 用于传感器和模块连接 |
| 2.54mm排针排母 | 若干 | — | 用于模块扩展 |
| 3D打印外壳（PLA/ABS） | 1套 | — | STL文件见项目资源 |
| 水管（内径6mm） | 2米 | — | 连接水泵到植物 |
| 滴水头或雾化喷头 | 若干 | — | 根据植物类型选择 |
能力画像
**记忆与知识检索**：3/5 — 需要查阅传感器数据手册和ESP32引脚定义，但项目文档和社区讨论提供了充足参考。
**动手与操作**：4/5 — 涉及焊接、3D打印、水管连接和电路搭建，需要一定的动手能力和耐心。
**编程与算法**：3/5 — 固件基于Arduino框架，主要逻辑是传感器读取和阈值判断，代码结构清晰，适合初学者修改。
**设计与建模**：2/5 — 外壳STL文件已提供，无需自行建模；但若需定制外观或适配特殊容器，需掌握基础3D建模。
**实验与调试**：4/5 — 需要调试Wi-Fi连接、传感器校准、水泵启停逻辑，建议分模块逐步测试。
**协作与分享**：2/5 — 项目为个人开发，社区贡献较少，但可通过GitHub Issues提交改进建议。
**学习与研究**：4/5 — 涵盖物联网、传感器技术、自动控制、低功耗设计等多个领域，适合作为学习项目。
**系统集成**：3/5 — 需要将硬件、固件、Web面板和云服务整合，但各模块接口明确，集成难度中等。
项目图库
所需技能
基础电子知识（电路连接、电压电流概念）
Arduino IDE使用与C/C++基础编程
Wi-Fi网络配置与基本故障排查
3D打印操作（可选，但推荐）
焊接与万用表使用
基础Linux命令行（用于Web面板部署，可选）
适用场景
家庭阳台或室内盆栽自动浇水
小型温室或育苗棚的湿度管理
办公室绿植无人值守养护
学校或创客空间的物联网教学案例
户外菜园或花园的定时灌溉（需配合太阳能供电）
科研实验中对土壤湿度进行精确控制与数据记录