Sprachaktivierte intelligente Tasse mit ESP32-C3

Kunde

Eine Lifestyle-Marke, die eine temperaturgesteuerte Keramiktasse mit Smart-Home-Sprachintegration entwickelt.

Herausforderung

Die Unterbringung eines Wi-Fi-MCU, eines Batteriemanagementsystems (BMS) und eines Hochleistungs-Heizelements in der wasserdichten Basis einer Keramiktasse.

Produktkonzept & Architektur

Der ESP32-C3 (RISC-V, Wi-Fi/BLE) wurde aufgrund seiner hervorragenden thermischen Effizienz und des kleinen QFN-Gehäuses ausgewählt. Er steuert ein kundenspezifisches MOSFET-Array, das einen 24W Kapton-Polyimid-Heizer antreibt.

Technische Lösung

Wir haben eine kundenspezifische vierschichtige kreisförmige Leiterplatte entworfen. Der ESP32-C3 überwacht einen hochpräzisen NTC-Thermistor über seinen internen ADC. Wir haben eine PID-Regelschleife in FreeRTOS implementiert, um die Flüssigkeitstemperatur genau auf dem vom Benutzer eingestellten Sollwert zu halten, ohne Überschwingen. Das Wi-Fi verbindet sich mit einem AWS IoT-Backend für Alexa/Google Home-Sprachsteuerung.

Ergebnis

Hält Flüssigkeit 1,5 Stunden lang bei 135°F mit Batteriebetrieb. IPX7 wasserdicht (vollständig waschbar). Der PID-Algorithmus hält die Temperatur innerhalb von ±1°F.