Taza inteligente activada por voz con ESP32-C3

Cliente

Una marca de estilo de vida que desarrolla una taza de cerámica con control de temperatura e integración de voz para el hogar inteligente.

Desafío

Integrar un MCU Wi-Fi, un sistema de gestión de batería (BMS) y un elemento calefactor de alta potencia en la base impermeable de una taza de cerámica.

Concepto y arquitectura del producto

Se eligió el ESP32-C3 (RISC-V, Wi-Fi/BLE) por su excelente eficiencia térmica y su pequeño encapsulado QFN. Controla una matriz de MOSFET personalizada que impulsa un calentador de poliimida Kapton de 24W.

Solución de ingeniería

Diseñamos un PCB circular personalizado de 4 capas. El ESP32-C3 monitorea un termistor NTC de alta precisión utilizando su ADC interno. Implementamos un lazo de control PID en FreeRTOS para mantener la temperatura del líquido exactamente en el punto de ajuste del usuario sin sobrepasar. El Wi-Fi se conecta a un backend de AWS IoT para el control por voz de Alexa/Google Home.

Resultado

Mantiene el líquido a 135°F durante 1.5 horas con batería. Impermeable IPX7 (totalmente lavable). El algoritmo PID mantiene la temperatura dentro de ±1°F.