一、项目思路

随着经济快速发展，城市生活节奏越来越快，很多人们忙于日常工作，常常忘记喝水，若每日摄水量不足，久而久之会影响人体健康；其次，由于喝水的时间不固定，因此导致水温过低或过高，同样影响人体健康。针对以上问题，我设计了一款智能恒温杯垫。

恒温杯垫是一种智能家居小物件，它可以保持杯子的温度，使用者可以调节杯子的温度，以保持最佳饮用温度。恒温杯垫的工作原理是：当杯子放在恒温杯垫上时，恒温杯垫会检测杯子的温度，并调节其内部的加热元件，使杯子保持在设定的温度。恒温杯垫采用可调节的电路，可以调节加热元件的加热程度，使杯子保持在设定的温度。我想借助FastBond2的机会来自己设计一款恒温杯垫，主打的特点：

1、有多档温度可以选择，满足不同人群的需求

2、屏幕显示温度，方便使用者使用

3、可以与手机相连，长时间未饮水会发送信息到手机提醒喝水

二、方案框图

本次项目的主要框图如下，使用的是得捷的Scheme-it来设计框图，非常便捷。

主要元器件：

• 乐鑫ESP32-WROOM-32 
• 称重传感器：LPS25HB（ST）
• 温度传感器：103AT-2（ADI）
• 显示器模块：SD417+T（ADI）
• 温控器：MAX6509HAUK+T

三、scheme it介绍

Scheme-it是一个在线电子电路设计工具，可以帮助用户创建、编辑和共享电路图。它提供了一个直观的界面，使用户能够轻松地绘制电路图，添加和连接元件，以及设置元件的属性和参数。

Scheme-it具有大量的元件库，包括电阻器、电容器、电感器、晶体管、集成电路等常用元件。用户可以从库中选择所需的元件，并将其拖放到绘图区域中。然后，可以使用连接线将元件连接起来，并设置元件之间的电气连接。

除了基本的元件绘制和连接功能，Scheme-it还提供了一些高级功能，如信号发生器、示波器、逻辑分析仪等。这些功能使用户能够模拟和测试电路的性能，并进行调试和优化。

Scheme-it还支持多人协作，用户可以邀请他人一起编辑和查看他们的电路图。同时，用户还可以将电路图导出为图片或PDF文件，以便与他人共享或打印。

总之，Scheme-it是一个强大而易于使用的电子电路设计工具，适用于学生、工程师和爱好者等各种用户。它能够帮助用户快速创建和共享电路图，并提供了一系列实用的功能来帮助用户设计和测试电路。

四、元器件介绍

主控芯片：乐鑫ESP32-WROOM-32 

Schtoeta 的 ESP32-WROOM-32 是一款功能强大的通用 Wi-Fi +BT +BLE MCU 模块，适用于从低功耗传感器网络到最苛刻任务的各种应用，如语音编码、音乐流媒体和 MP3 解码。

该模块的核心是 ESP32-D0WDQ6 芯片。嵌入式芯片设计为可扩展，适应性强。有两个 CPU 内核可以单独控制，CPU 时钟频率可在 80 MHz 到 240 MHz 之间调节。用户还可以关闭 CPU 并利用低功耗协处理器来持续监视外围设备的变化或阈值跨越。ESP32 集成了丰富的外设，包括电容式触摸传感器、霍尔传感器、SD 卡接口、以太网、高速 SPI、UART、I²S 和 I²C。

蓝牙、低功耗蓝牙和 Wi-Fi 的集成带来了功能齐备的模块，并确保了广泛的适应性。使用 Wi-Fi 可以通过 Wi-Fi 路由器实现大范围的物理范围和直接连接到互联网，而使用蓝牙可以让用户方便地连接到手机或广播低功耗信标以进行检测。ESP32 芯片的休眠电流小于 5μA，因此适用于电池供电和可穿戴电子应用。该模块支持高达 150 Mbps 的数据速率和天线的 20 dBm 输出功率，以确保最宽的物理范围。因此，该模块提供业界领先的规格和电子集成、范围、功耗和连接的最佳性能。

为 ESP32 选择的操作系统是带有 LwIP 的 freeRTOS；同时内置硬件加速的 TLS 1.2。还支持安全（加密）无线 (OTA) 升级，因此用户即使在发布后也能以最低的成本和精力升级其产品。

温度传感器：ADI 103AT-2

AT系列里的103AT-2，25℃时阻值10kΩ，其具有优良的可焊性与耐热冲击性，工作温度-50~110℃。AT热敏电阻是一种高精度传感器，具有非常小的B值公差（±3%）。当它被当作温度表使用时AT传感器不需要在控制电路和传感器之间进行调整，从而保证了温度的精度达到±0.3℃。此外，103AT-2外型均匀，便于自动化装配，拥有五种不同的标准形状可供选择。

显示器模块：ADI SD417+T

SD417+T是一种LED字符与数字显示器。它是硅整流器金属，多数载流子导电，有瞬态保护的保护环，具有低功耗，高效率，高浪涌容量，高电流能力的特点。

称重传感器：ST LPS25HB

LPS25HB是一种压阻式绝对压力传感器，可作为数字输出气压计。该器件包括传感元件和IC接口，该接口通过12C或SPI从传感元件与应用程序通信。检测绝对压力的传感元件由悬浮膜组成，该悬浮膜采用意法半导体开发的专用工艺制造。LPS25HB采用全模、开孔LGA封装(HLGA)。它保证在-30到+105°C的温度范围内工作。该封装有孔，以允许外部压力到达传感元件。

温控器：MAX6509HAUK+T

MAX6509/MAX6510是完全集成的电阻可编程温度开关，其阈值由外部电阻设置。它们只需要一个外部电阻来设置宽-40℃至+125℃温度范围内的温度阈值。MAX6509提供开漏输出。MAX6510具有三种可选输出选项:低激活、高激活和带内部上拉电阻的漏极打开。这些开关在+2.7V至+5.5V单电源下工作，同时提供±0.5℃(类型)或±4.7℃(最大)的温度阈值精度。它们通常消耗32μA的电源电流。迟滞引脚可选择2℃或10℃。

五、心得体会

本次FastBond2阶段1，我想到设计一个可实现自动加温、温度可调的恒温杯垫，以便随时都可以饮用。杯垫附带有称重的功能，通过杯垫上的重量信息实现自启动，更智能化。通过本次FastBond2阶段1的实践，我的能力变得越来越好，以后我会继续努力下去。

祝fastbond越办越好！