原標題：基于STM32的智能淋浴系統設計方案

以下是精簡版智能淋浴系統設計方案（去除公式與示例代碼，聚焦核心邏輯與實現路徑）：

一、系統核心功能

1. 智能控溫

• 基于人體體溫（GY-MCU90615紅外測溫）動態調節水溫（DS18B20監測）

• 預設三種模式：體寒模式（38℃）、正常模式（37℃）、發熱模式（36.5℃）

2. 節能管理

• HC-SR501人體感應觸發水流，無人時自動關閥

• 30秒無人使用但檢測到水流則報警

3. 安全防護

• 水溫超45℃緊急切斷

• 雙傳感器交叉驗證（紅外+接觸式）防誤判

二、硬件架構

三、軟件架構

1. 任務劃分

• 傳感器任務：500ms周期采集體溫/水溫/人體感應數據

• 控溫任務：100ms周期執行PID調節算法

• 顯示任務：1s周期刷新OLED界面

• 安全任務：5s周期檢查超溫/漏水等異常

2. 關鍵邏輯

• 無人時進入STOP2低功耗模式（電流<2μA）

• 保留RTC定時喚醒檢測人體存在

• 水溫超45℃：立即關閥+蜂鳴報警

• 雙傳感器溫差>1.5℃：觸發自檢并鎖定閥門

• 動態控溫：體溫→目標水溫映射表（體寒→38℃，正常→37℃，發熱→36.5℃）

• 安全機制：

• 節能策略：

四、功能實現要點

1. 多傳感器融合

• 優先使用GY-MCU90615快速響應（0.5s），DS18B20校準精度

• 連續3次數據偏差>1℃時觸發自檢流程

2. 執行機構控制

• 電磁閥：PWM調速控制流量（0-100%占空比）

• 比例閥：步進電機驅動開度（精度0.1%）

3. 交互設計

• 短按：切換模式（體寒/正常/發熱）

• 長按：進入配置模式（需密碼）

• 頂部：當前體溫/水溫

• 中部：目標水溫/模式

• 底部：狀態圖標（安全/節能/運行）

• OLED顯示：

• 按鍵操作：

五、安全與可靠性

1. 硬件防護

• 電源隔離：光耦驅動電磁閥，防浪涌保護

• 防水設計：傳感器/顯示屏IP67防護

2. 軟件容錯

• 傳感器故障：自動切換備用方案（如僅用DS18B20）

• 通信中斷：3次重試后進入安全模式（37℃固定輸出）

六、成本與擴展

1. BOM成本

• 基礎版：約103元（含主控/傳感器/電磁閥）

• 升級版：+35元（增加ESP8266 WiFi模塊）

2. 擴展方向

• 高原地區：增加氣壓補償算法

• 極寒環境：管路電伴熱系統

• 商用：支持多設備組網（如健身房淋浴間）

• 特殊場景：

七、實施建議

1. 開發優先級

• 第一階段：完成基礎控溫與安全功能

• 第二階段：優化交互體驗與節能策略

• 第三階段：增加聯網與數據分析功能

2. 測試要點

• 控溫精度：穩態誤差≤±0.3℃

• 響應時間：36℃→38℃調節≤15秒

• 續航能力：連續工作≥72小時

該方案通過模塊化設計實現快速部署，核心邏輯清晰且具備擴展性，適用于家庭、商用及特殊場景的智能淋浴系統開發。