智能保温杯 MCU 方案核心是以低功耗单片机为控制核心，整合温度采集、加热驱动、人机交互及安全保护模块，实现精准温控与智能化功能。
核心功能实现
基础功能：水温实时监测（0-100℃）、多档恒温（如 45℃冲奶、85℃泡茶）、超温 / 干烧双重保护。
拓展功能：饮水量统计、定时饮水提醒、电池电量监测、Type-C 充电、手机 APP 远程控制（蓝牙连接）。
核心方案架构
方案遵循 "模块化集成、安全优先" 原则，核心架构分为五大模块，协同实现智能饮水体验：
主控模块：MCU 作为 "核心大脑"，负责数据处理、指令下发与各模块调度。
感知模块：含温度、水位 / 饮水量传感器，提供精准环境数据。
执行模块：加热 / 保温元件与驱动单元，响应温控指令调节水温。
交互模块：显示屏幕与操作按键，支持用户设定与状态查看。
辅助模块：电源管理、安全保护及可选通信模块，保障稳定与拓展性。
关键硬件选型
硬件选型聚焦低功耗、高安全性与成本平衡，核心器件推荐如下：
MCU 核心：选用国产32位单片机
温度传感器：NTC 热敏电阻（低成本、需 ADC 校准，精度 ±1℃）。
加热与驱动：12V 低压加热片（功率 5-15W），搭配继电器或固态继电器驱动，串联自恢复保险丝防过流。
交互外设：0.96 英寸 OLED 屏（I2C 接口、低功耗），搭配 2-3 个物理按键或触摸按键，支持温度调节与功能确认。
电源管理：3.7V 锂电池（500-5000mAh），经 DC-DC 芯片转换为 3.3V（供 MCU）与 12V（供加热片），加防反接二极管与过流保护芯片。
可选模块：蓝牙模块、电容式水位传感器、蜂鸣器 / 振动马达（智能提醒）。
软件核心设计
软件基于模块化编程思想，适配 Keil MDK 等开发环境，核心逻辑如下：
主程序流程：初始化（GPIO、ADC、I2C、定时器）→ 循环调用各子程序（数据采集、安全检测、温控调节、交互响应）。
温控算法：采用简单阈值控制（低于目标温度加热，达到后保温），或改进型 PID 控制（提升恒温精度）；保温阶段通过定时器实现间歇性通电（如通电 5 秒、断电 10 秒），维持水温波动 ±1℃。
低功耗优化：MCU 进入 STOP 模式，定时唤醒采样（每 5-10 秒一次），无操作时自动休眠，通信模块按需唤醒。
安全保护逻辑：优先执行安全检测，检测到干烧（水位传感器无信号）或超温（水温＞95℃）时，立即切断加热电路，OLED 屏显示报警信息。
交互逻辑：按键支持温度调节（每次 5℃、范围 30-90℃）、模式切换，OLED 屏实时显示当前水温、目标温度、电量及工作状态。
可选功能：蓝牙通信自定义协议帧（含温度、电量等数据），支持手机 APP 远程设定与数据同步；定时饮水提醒（如每 1 小时触发）。
