# Esp32浇水

**Repository Path**: zhux3/esp32-watering

## Basic Information

- **Project Name**: Esp32浇水
- **Description**: Esp32浇水 esp32-watering
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-06-09
- **Last Updated**: 2026-07-06

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# ESP32 物联网自动浇水系统

基于 ASP.NET Core 9 + Blazor WebAssembly 的物联网自动浇水系统，内置 MQTT Broker，支持多种硬件设备接入和管理。

## 技术栈

| 组件 | 技术 |
|------|------|
| 运行时 | .NET 9 |
| Web 框架 | ASP.NET Core + Blazor WebAssembly |
| ORM | Entity Framework Core (SQLite) |
| MQTT | MQTTnet（内置 Broker + Client） |
| 实时通信 | SignalR |
| 前端 UI | Bootstrap 5 + Chart.js |

## 项目结构

```
Esp32Watering/
├── src/
│   └── Esp32Watering.Server/       # 后端服务
│       ├── Controllers/             # API 控制器
│       ├── Data/                    # 数据库上下文
│       ├── Hubs/                    # SignalR Hub
│       ├── Models/                  # 实体与 DTO
│       ├── Services/                # 核心服务
│       └── Client/                  # Blazor WebAssembly 前端
│           ├── Pages/               # 页面组件
│           ├── Services/            # 前端 API + SignalR 服务
│           └── Layout/              # 布局组件
├── tools/
│   ├── Esp32Simulator/              # ESP32 设备模拟器 (.NET 9)
│   ├── Esp32Mpy/                    # ESP32 MicroPython 固件 (ADC + L9110S)
│   └── Esp8266Relay/                # ESP-01 MicroPython 固件 (双继电器 + 定时浇水)
└── docs/
    ├── hardware-guide.md            # 硬件选型指南
    ├── mpy-esp32-guide.md           # ESP32 MicroPython 固件教程
    ├── mpy-esp8266-guide.md         # ESP-01 双继电器设备教程
    ├── mixly-esp32-guide.md         # Mixly 图形化编程教程
    ├── soil-moisture-calibration.md # 土壤湿度传感器标定数据
    └── deploy-1panel.md             # 1Panel 生产部署
```

## 快速开始

### 前置条件

- [.NET 9 SDK](https://dotnet.microsoft.com/download/dotnet/9.0)

### 启动服务

```bash
git clone https://gitee.com/zhux3/esp32-watering.git
cd esp32-watering
dotnet run --project src/Esp32Watering.Server
```

服务启动后，浏览器访问 `http://localhost:5167` 即可打开管理界面。

### 启动设备模拟器（可选）

```bash
dotnet run --project tools/Esp32Simulator
```

按提示输入 MQTT 连接参数（直接回车使用默认值），即可模拟设备定时上报湿度数据。

## 支持的硬件设备

### 1. ESP32 + 土壤湿度传感器 + L9110S 电机驱动

自动浇水设备，具备土壤湿度检测、自动浇水、MQTT 远程控制功能。

| 引脚 | 用途 |
|------|------|
| GPIO 34 | 土壤湿度传感器 ADC（12 位，0-4095） |
| GPIO 26 (PWM) + GPIO 27 | L9110S 电机驱动 |
| GPIO 2 | 板载 LED（闪烁=正常，长亮=异常） |

固件位于 `tools/Esp32Mpy/main.py`，刷写脚本 `tools/Esp32Mpy/flash.cmd`。

### 2. ESP-01 (1MB Flash) + 双继电器模块

定时浇水设备，**无湿度传感器**，通过 HTTP 从服务端获取定时时间组，本地自行执行浇水。

| 引脚 | 用途 |
|------|------|
| GPIO 0 | 继电器 IN1（第 1 路水泵） |
| GPIO 2 | 继电器 IN2（第 2 路水泵） |

固件位于 `tools/Esp8266Relay/main.py`。时间由服务端 API 返回的 `serverDate`/`serverTime` 校准 RTC，无需 NTP。

## 架构

```
┌────────────────────┐      MQTT(1883)      ┌───────────────────────────┐
│  ESP32 设备端       │ ◄──────────────────► │     ASP.NET Core 服务端     │
│  (湿度传感器+电机)    │                      │                           │
└────────────────────┘                      │  ┌─────────────────────┐  │
                                             │  │   MqttBrokerService │  │
┌────────────────────┐                      │  │  (内置 MQTT Broker)  │  │
│  ESP-01 设备端      │  ── HTTP ──►         │  └─────────┬───────────┘  │
│  (双继电器+定时)     │  GET /api/config/   │            │              │
└────────────────────┘   scheduled-watering │  ┌─────────▼───────────┐  │
                                             │  │  MqttClientService  │  │
                                             │  │  (订阅设备主题)      │  │
                                             │  └─────────┬───────────┘  │
                                             │            │              │
                                             │  ┌─────────▼───────────┐  │
                                             │  │  DeviceDataService  │  │
                                             │  │  (数据处理 + DB)    │  │
                                             │  └────┬───────────┬────┘  │
                                             │       │           │       │
                                             │  ┌────▼───┐ ┌────▼───┐  │
                                             │  │ SQLite  │ │ SignalR │  │
                                             │  └────────┘ └────┬────┘  │
                                             └──────────────────┼───────┘
                                                                │
                                             ┌──────────────────▼───────┐
                                             │  Blazor WebAssembly 前端  │
                                             │  (SignalR 实时推送)       │
                                             └──────────────────────────┘
```

### 核心服务

- **MqttBrokerService** — 内置 MQTT Broker，监听 1883 端口，支持账号密码认证
- **MqttClientService** — 订阅设备主题，处理上报数据
- **DeviceDataService** — 处理湿度记录、浇水确认、设备状态更新，广播 SignalR 事件
- **DeviceHeartbeatService** — 每 30 秒心跳检测，120 秒无数据自动标记离线

## API 接口

| 方法 | 路由 | 说明 |
|------|------|------|
| GET | `/api/devices` | 获取所有设备列表 |
| GET | `/api/devices/{id}` | 获取单个设备详情 |
| GET | `/api/moisturerecords/device/{deviceId}?take=10` | 获取设备湿度记录 |
| GET | `/api/watering/records/device/{deviceId}?take=10` | 获取设备浇水记录 |
| POST | `/api/watering/send` | 发送浇水指令 |
| GET | `/api/config/moisture-thresholds` | 获取湿度阈值配置 |
| **GET** | **`/api/config/scheduled-watering`** | **获取定时浇水时间组 + 服务器当前时间** |

### SignalR Hub

- **端点**: `/hubs/watering`
- **事件**:

| 事件 | 参数 | 说明 |
|------|------|------|
| `MoistureDataReceived` | `(deviceId, moistureValue, isOnline)` | 设备上报湿度数据时触发，实时更新总览页 |
| `DeviceStatusChanged` | `(deviceId, isOnline)` | 设备在线/离线状态变化时触发 |
| `WateringCommandSent` | `(deviceId, command)` | 浇水指令确认后推送到对应设备详情页 |

## MQTT 主题

所有设备统一使用 `esp32/{id}` 主题前缀（ESP-01 设备同样复用此前缀）：

| 主题 | 方向 | 说明 |
|------|------|------|
| `esp32/{id}/soil_moisture` | 设备 → 服务端 | 上报土壤湿度 (0-4095)，ESP-01 无此功能 |
| `esp32/{id}/status` | 设备 → 服务端 | 上报在线状态 `"online"`（心跳，每 30 秒） |
| `esp32/{id}/watering/cmd` | 服务端 → 设备 | 下发浇水指令 `"1"` |
| `esp32/{id}/watering/ack` | 设备 → 服务端 | 浇水指令确认 `"1"` |

> MQTT Broker 默认开启账号密码认证，设备连接时需携带凭据。配置文件中不填写 `Username`/`Password` 则无认证。

## 数据库

使用 SQLite，数据库文件自动创建于项目运行目录。包含 3 张表：

- **Devices** — 设备信息与在线状态（预置 20 个设备作为种子数据）
- **SoilMoistureRecords** — 土壤湿度历史记录
- **WateringRecords** — 浇水操作记录

## 前端页面

- **设备总览** (`/`) — 卡片网格展示所有设备，通过 SignalR 实时接收湿度和状态更新
- **设备详情** (`/device/{id}`) — Chart.js 折线图展示湿度趋势、浇水记录柱状图，支持手动浇水

## 配置

编辑 `src/Esp32Watering.Server/appsettings.json`：

| 配置项 | 默认值 | 说明 |
|--------|--------|------|
| `ConnectionStrings:DefaultConnection` | `Data Source=watering.db` | SQLite 数据库路径 |
| `MqttBroker:Port` | `1883` | MQTT Broker 端口 |
| `MqttBroker:ClientId` | `esp32-watering-server` | MQTT 客户端 ID |
| `MqttBroker:Username` | `esp32` | MQTT 认证用户名（留空则无认证） |
| `MqttBroker:Password` | `esp32@2026` | MQTT 认证密码 |
| `DeviceHeartbeat:TimeoutSeconds` | `120` | 心跳超时时间（秒） |
| `MoistureThresholds:RawValueMax` | `4095` | 湿度传感器最大值 |
| `MoistureThresholds:DryThresholdPercent` | `30` | 干燥阈值百分比 |
| `MoistureThresholds:WetThresholdPercent` | `60` | 湿润阈值百分比 |
| `ScheduledWatering:Enabled` | `true` | 定时浇水总开关 |
| `ScheduledWatering:TimeGroups[].Time` | `"08:00"` | 定时浇水执行时间 (HH:mm) |
| `ScheduledWatering:TimeGroups[].DurationSeconds` | `10` | 定时浇水持续秒数 |

```json
{
  "Logging": {
    "LogLevel": {
      "Default": "Information",
      "Microsoft.AspNetCore": "Warning"
    }
  },
  "AllowedHosts": "*",
  "ConnectionStrings": {
    "DefaultConnection": "Data Source=watering.db"
  },
  "MqttBroker": {
    "Port": 1883,
    "ClientId": "esp32-watering-server",
    "Username": "esp32",
    "Password": "esp32@2026"
  },
  "DeviceHeartbeat": {
    "TimeoutSeconds": 120
  },
  "MoistureThresholds": {
    "RawValueMax": 4095,
    "DryThresholdPercent": 30,
    "WetThresholdPercent": 60
  },
  "ScheduledWatering": {
    "Enabled": true,
    "TimeGroups": [
      { "Time": "08:00", "DurationSeconds": 10 },
      { "Time": "20:00", "DurationSeconds": 15 }
    ]
  }
}
```

## 许可证

MIT