一、项目思路
随着科技的发展,生活节奏的加快,人们忙于工作,常常忘记喝水,久而久之,人们的身体健康也受到了影响,
本次提出的设计,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。它可以通过感应器检测杯子是否放置在上面,如果没有放置,保温杯垫会自动关闭加热功能,避免能源的浪费。它主要的特点:
1.使杯子保持在设定的温度,从而维持杯内水的温度。
2.温度显示:恒温杯垫通常会配备液晶屏或LED显示屏,显示当前杯中饮品的温度,让用户随时了解饮品的温度情况。
二、方案框图
本次方案的框图如下,我们使用的是得捷的Scheme-it来设计框架图
主要元器件:
- 乐鑫ESP32-WROOM-32
- 称重传感器:LPS25HBR
- 温度传感器:103AT-4-050
- 显示器模块:LCD1602
- 温控器:MAX6509HAUK+T
三、元器件介绍
主控芯片:乐鑫ESP32-WROOM
乐鑫ESP32-WROOM-32是一款低功耗、高性能的Wi-Fi和蓝牙双模模组,具有强大的处理能力和丰富的外设接口,适用于物联网和嵌入式应用开发。
以下是ESP32-WROOM-32的主要特点和特性:
1. 处理器性能:搭载了双核Tensilica LX6微处理器,主频高达240MHz,可提供高性能的计算和处理能力。
2. Wi-Fi功能:支持802.11b/g/n标准的Wi-Fi连接,能够实现高速稳定的无线网络连接,用于连接互联网或局域网。
3. 蓝牙功能:支持经典蓝牙(Bluetooth Classic)和低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy),可与其他蓝牙设备进行通信和互联。
4. 内存和存储:具备520KB的静态RAM(SRAM)和4MB的闪存存储器,可用于存储应用程序、数据和文件系统。
5. 外设接口丰富:包括多个通用IO引脚(GPIO)、SPI、I2C、UART、PWM、外部中断等接口,方便连接和控制各种外部设备和传感器。
6. 低功耗设计:采用了多种低功耗技术,包括动态功耗调节、深度睡眠模式等,以减少功耗并延长电池续航时间。
7. 安全性支持:支持Wi-Fi网络的安全功能,包括WPA/WPA2个人和企业级加密,保护数据传输的安全性。
8. 开发生态系统:乐鑫ESP32-WROOM-32热门且广泛使用,拥有庞大的开发社区和丰富的开发资源,有大量的开源库和示例代码可供开发者使用。
乐鑫ESP32-WROOM-32具备高性能、低功耗和丰富的外设接口等特点,适合用于各种物联网和嵌入式应用开发,如智能家居、智能设备、传感器网络、工业控制等领域。
称重传感器:LPS25HBR
1.数字接口:LPS25HBR采用I2C或SPI接口,可以通过这些接口与微控制器或其他数字设备进行通信。
2.压力测量范围:LPS25HBR可以测量正压力范围从260 hPa到1260 hPa,能够满足大气压力测量的需求。
3.高分辨率:传感器具有高分辨率,提供24位的数字输出精度,可实现高精度的压力测量。
4.低功耗:LPS25HBR采用低功耗设计,工作电流仅为2μA,可在电池供电的应用中延长续航时间。
5.温度补偿:传感器内置了温度补偿功能,确保在不同温度下准确测量气压,并提供温度输出。
显示器模块:LCD1602
1.显示区域:LCD1602的显示区域为16列2行,每个位置可以显示一个字符。每个字符由5x8像素构成,可以显示ASCII字符集中的标准字符。
2.背光功能:LCD1602通常带有可配置的背光功能,可以通过控制引脚来开启或关闭背光,确保在不同光照条件下都能清晰显示。
3.并行接口:LCD1602采用并行接口与微控制器或其他设备相连接,通常需要使用几个IO引脚来控制数据和命令的传输。
4.适用电压:LCD1602通常适用于3.3V或5V的电源供应,需要根据具体情况选择合适的电源。
5.控制芯片:LCD1602模块一般采用HD44780或兼容的控制芯片,该芯片提供了一些标准命令来控制显示器的功能,如清屏、光标移动、显示控制等。
6.显示效果:LCD1602模块显示效果清晰可见,具备良好的对比度和视角,可以在不同的环境中读取显示内容。
7.应用领域:LCD1602广泛应用于智能家居控制、工业自动化、仪器仪表、温度测量等领域,用于显示各种系统信息、状态和用户交互等。
温度传感器:103AT-4-050
1.类型:103AT-4-050是一种热敏电阻器,属于NTC(负温度系数)热敏电阻。
2.阻值特性:该型号的电阻值在正常温度范围内随着温度的变化而变化。通常,在室温(25℃)时,其阻值为10K欧姆。
3.温度特性:103AT-4-050具有负温度系数,即随着温度的升高,电阻值会逐渐减小。
4.使用范围:103AT-4-050可在较低温度范围内进行温度测量和控制,通常工作温度区间为-40℃到+125℃。
5.封装和尺寸:该电阻器常用的封装形式为圆柱形,通常使用带有电极引线的间隙式外壳进行封装。
6.应用领域:103AT-4-050常用于各种需要测量和控制温度的应用中,如温度传感器、温度补偿、温度控制器、恒温装置等。
温控器:MAX6509HAUK+T
1.功能:MAX6509HAUK+T是一款数字温度传感器,可以测量环境温度并输出数字信号。
2.精度:传感器具有高精度的温度测量能力,常见的精度为±1℃。
四、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,从而达到智能化。