基于ESP32-C3的声控智能马克杯

客户

一家生活方式品牌，正在开发一款集成智能家居语音控制的温控陶瓷马克杯。

挑战

将Wi-Fi MCU、电池管理系统（BMS）以及大功率加热元件集成到陶瓷马克杯的防水底座中。

产品概念与架构

ESP32-C3（RISC-V架构，支持Wi-Fi/BLE）因其出色的热效率和小型QFN封装而被选中。它控制着一个定制的MOSFET阵列，用于驱动24W的Kapton聚酰亚胺加热器。

工程解决方案

我们设计了一款定制的4层圆形PCB。ESP32-C3利用其内部ADC监测高精度NTC热敏电阻。我们在FreeRTOS中实现了PID控制回路，以确保液体温度精确维持在用户设定值，且无超调现象。Wi-Fi连接至AWS IoT后端，用于支持Alexa/Google Home的语音控制。

成果

电池供电下，可在1.5小时内将液体维持在135°F。达到IPX7防水等级（可完全清洗）。PID算法将温度波动控制在±1°F以内。