feat：新增MQTT控制组件和自动告警系统

- 实现MQTT控制功能，处理水泵和灯光控制指令 - 新增土壤湿度和光照强度自动告警系统，阈值可配置 - 新建MQTT控制、自动告警和阈值管理相关文件 - 更新主应用，集成MQTT和自动控制功能 - 新增传感器数据与控制状态遥测上报 - 引入NVS和应用存储分区配置
2026-03-07 02:43:30 +08:00
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 # BotanicalBuddy

-需求：
-智能盆栽管理系统
-1. 环境全维度监测：实时、同步监测土壤湿度、环境温湿度、光照强度。
-2. 智能预警通知：当任何监测数据超出用户设定的阈值时，系统自动向手机App推送报警信息。
-3. 双向远程控制：
-   · 手动控制：用户通过手机App远程手动控制水泵浇水、补光灯开关。
-   · 自动控制：系统根据预设阈值（如土壤过干）自动执行浇水或补光。
-4. 双模式人机交互：
-   · 远程交互：通过手机App查看实时数据、历史曲线和进行控制。
-   · 本地交互：通过LCD屏幕现场查看系统状态与关键数据。
+基于 ESP-IDF 的智能盆栽系统固件项目（ESP32-C3）。

-基于 ESP-IDF 的植物助手项目，当前已集成：
+当前结论：单片机端核心功能已完成，可直接联调 App/小程序侧。

- **Wi-Fi 配网组件（wifi-connect）**：手机连接设备热点后通过网页完成路由器配置
- **LCD 显示组件（lvgl_st7735s_use）**：基于 LVGL 驱动 ST77xx SPI 屏并显示界面
- **I2C 传感器组件（i2c_master_messager）**：统一读取 BH1750 / AHT30 数据
- **IO 外设控制组件（io_device_control）**：控制水泵与光照开关（高电平有效）
+## 固件完成度

-## 功能特性
+- 环境采集：土壤湿度、空气温湿度、光照强度
+- 本地显示：LCD + LVGL 多页面轮播
+- 设备控制：水泵、补光灯（高电平有效）
+- 自动控制：阈值 + 回差控制
+- 手动控制：MQTT 远程开关泵/灯
+- 模式切换：`auto` / `manual`
+- 告警推送：超阈值边沿事件上报
+- 状态上报：周期性遥测（含模式与执行器状态）
+- Wi-Fi 配网：SoftAP + Captive Portal

- 长按按键进入配网模式
- 支持两种配网策略：按键触发 / 常驻配网
- 设备开启 SoftAP（`ESP32-xxxxxx`）+ Captive Portal
- 手机访问 `http://192.168.4.1` 完成 Wi-Fi 配置
- 支持清除已保存 Wi-Fi 参数并重新配网
- 串口中文状态日志，便于调试和现场维护
- 支持 ST77xx SPI LCD 显示（LVGL）
- 支持方向/偏移参数化配置，便于后续适配不同屏幕
- 支持水泵（GPIO1）与光照（GPIO10）控制接口
+## 系统架构

-## 目录结构
+- `main/`：业务编排、控制循环、MQTT 回调对接
+- `components/wifi-connect/`：配网与路由连接
+- `components/lvgl_st7735s_use/`：LCD 与 LVGL 端口
+- `components/ui/`：界面对象与变量绑定
+- `components/i2c_master_messager/`：AHT30、BH1750 采集
+- `components/capactive_soil_moisture_sensor_V2.0/`：土壤湿度采集
+- `components/io_device_control/`：水泵/补光灯 GPIO 控制
+- `components/mqtt_control/`：MQTT 连接、发布、控制指令解析
+- `main/auto_ctrl_thresholds.*`：阈值存取与校验
+- `main/auto_alerts.*`：告警判定与回调分发

- `main/`：应用入口（`app_main`）
- `components/wifi-connect/`：配网组件实现与文档
-  - `README.md`：组件说明
-  - `USER_GUIDE.md`：用户操作手册
-  - `QUICK_POSTER.md`：张贴版快速指引
-  - `BLOG.md`：博客草稿
- `components/lvgl_st7735s_use/`：LCD 显示组件（LVGL + ST77xx）
-   - `README.md`：组件说明与调参指南
- `components/i2c_master_messager/`：I2C 传感器管理组件
-   - `README.md`：传感器采集与配置说明
- `components/io_device_control/`：IO 外设控制组件
-   - `README.md`：水泵/光照控制接口说明
+## 运行逻辑
+
+1. 上电初始化 Wi-Fi、LCD、传感器、IO。
+2. Wi-Fi 连通后启动 MQTT 与 Console。
+3. 主循环每 1s 执行：
+   - 采集传感器并刷新 UI 数据。
+   - 若 `mode=auto`，按阈值进行泵灯自动控制。
+   - 进行告警边沿判定并发布告警消息。
+   - 每 5s 发布一次状态遥测消息。
+4. 收到 MQTT 控制消息时：
+   - 可切模式（`auto/manual`）。
+   - 可更新阈值（四个阈值需同条下发）。
+   - 可手动控制泵灯开关。

 ## 开发环境

 - Linux
- ESP-IDF `v5.5.2`（建议）
- Python 与 ESP-IDF 工具链按官方方式安装
+- ESP-IDF `v5.5.2`
+- 目标芯片：`esp32c3`

-## 快速开始
+## 编译与烧录

-1. 配置并编译
-   - `idf.py set-target esp32`
-   - `idf.py build`
-2. 烧录并查看日志
-   - `idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash monitor`
-3. 显示初始化
-   - 在 `app_main` 中调用：`ESP_ERROR_CHECK(start_lvgl_demo());`
-   - 可选：`ESP_ERROR_CHECK(lvgl_st7735s_set_center_text("BotanicalBuddy"));`
-4. 配网
-   - 按键触发模式：长按设备按键进入配网模式
-   - 常驻配网模式：上电自动进入配网模式
-   - 手机连接 `ESP32-xxxxxx`
-   - 打开 `http://192.168.4.1`
-   - 选择路由器并输入密码提交
+1. 配置环境变量
+```bash
+export IDF_PATH=/home/beihong/esp/v5.5.2/esp-idf
+source $IDF_PATH/export.sh
+```

-## 调试建议
+2. 构建
+```bash
+idf.py set-target esp32c3
+idf.py build
+```

- 若出现“按键未按下却进入配网”，通常是按键引脚与 LCD/外设复用导致电平抖动。
- 可在 `WiFi Connect` 配置中调大：
-   - `WIFI_CONNECT_BUTTON_STARTUP_GUARD_MS`（建议 8000~10000）
-   - `WIFI_CONNECT_BUTTON_RELEASE_ARM_MS`（建议 300~500）
- 若硬件允许，优先给配网按键使用独立 GPIO，避免与屏幕复位脚复用。
- 若使用常驻配网模式，可不依赖按键触发（适合按键与 LCD 复位脚复用场景）。
+3. 烧录并监视日志
+```bash
+idf.py -p /dev/ttyACM0 flash monitor
+```

-## 当前状态
+## MQTT 协议

-项目已完成第一版配网闭环：
- 配网入口
- 路由连接
- 状态显示
- 清除配置
- 中文日志与文档
+### ESP32 -> WEX
+
+1. 告警消息主题：`topic/alert/esp32_iothome_001`
+
+```json
+{
+  "metric": "light",
+  "state": "alarm"
+}
+```
+
+字段：
+- `metric`：`soil` 或 `light`
+- `state`：`normal` 或 `alarm`
+
+2. 状态消息主题：`topic/sensor/esp32_BotanicalBuddy_001`
+
+```json
+{
+  "temp": "34.3",
+  "hum": "30.5",
+  "soil": "0",
+  "lux": "40",
+  "pump": "on",
+  "light": "off",
+  "mode": "auto"
+}
+```
+
+字段：
+- `pump`：`on/off`
+- `light`：`on/off`
+- `mode`：`auto/manual`
+
+### WEX -> ESP32
+
+控制主题：`topic/control/esp32_BotanicalBuddy_001`
+
+1. 切换模式
+```json
+{ "mode": "manual" }
+```
+```json
+{ "mode": "auto" }
+```
+
+2. 手动控制（建议先切到 `manual`）
+```json
+{ "pump": "on", "light": "off" }
+```
+
+3. 更新自动阈值（四个字段需同时下发）
+```json
+{
+  "soil_on": 35,
+  "soil_off": 45,
+  "light_on": 100,
+  "light_off": 350
+}
+```
+
+4. 混合下发（同一条消息可同时包含模式、阈值、手动开关）
+```json
+{
+  "mode": "auto",
+  "soil_on": 35,
+  "soil_off": 45,
+  "light_on": 100,
+  "light_off": 350,
+  "pump": "off",
+  "light": "on"
+}
+```
+
+兼容输入：
+- `pump/light` 支持 `on/off`、`true/false`、`1/0`
+- `mode` 支持 `auto/manual`，也兼容 `true/false`、`1/0`（`true/1=auto`）
+
+## 联调建议
+
+1. 先下发 `{"mode":"manual"}`，验证手动泵灯控制。
+2. 再下发阈值并切 `{"mode":"auto"}`，观察自动控制接管。
+3. 注意阈值含回差：
+   - 土壤：`soil_on` 开泵，`soil_off` 关泵
+   - 光照：`light_on` 开灯，`light_off` 关灯
+
+## 说明
+
+- 当前 README 聚焦单片机固件能力与联调协议。
+- App/小程序页面与云端业务可按本协议直接对接。

-并完成 LCD 显示链路：
- SPI 屏初始化
- LVGL 显示注册
- 方向/偏移可配置