原标题：基于STM32的智能淋浴系统设计方案

以下是精简版智能淋浴系统设计方案（去除公式与示例代码，聚焦核心逻辑与实现路径）：

一、系统核心功能

1. 智能控温

• 基于人体体温（GY-MCU90615红外测温）动态调节水温（DS18B20监测）

• 预设三种模式：体寒模式（38℃）、正常模式（37℃）、发热模式（36.5℃）

2. 节能管理

• HC-SR501人体感应触发水流，无人时自动关阀

• 30秒无人使用但检测到水流则报警

3. 安全防护

• 水温超45℃紧急切断

• 双传感器交叉验证（红外+接触式）防误判

二、硬件架构

三、软件架构

1. 任务划分

• 传感器任务：500ms周期采集体温/水温/人体感应数据

• 控温任务：100ms周期执行PID调节算法

• 显示任务：1s周期刷新OLED界面

• 安全任务：5s周期检查超温/漏水等异常

2. 关键逻辑

• 无人时进入STOP2低功耗模式（电流<2μA）

• 保留RTC定时唤醒检测人体存在

• 水温超45℃：立即关阀+蜂鸣报警

• 双传感器温差>1.5℃：触发自检并锁定阀门

• 动态控温：体温→目标水温映射表（体寒→38℃，正常→37℃，发热→36.5℃）

• 安全机制：

• 节能策略：

四、功能实现要点

1. 多传感器融合

• 优先使用GY-MCU90615快速响应（0.5s），DS18B20校准精度

• 连续3次数据偏差>1℃时触发自检流程

2. 执行机构控制

• 电磁阀：PWM调速控制流量（0-100%占空比）

• 比例阀：步进电机驱动开度（精度0.1%）

3. 交互设计

• 短按：切换模式（体寒/正常/发热）

• 长按：进入配置模式（需密码）

• 顶部：当前体温/水温

• 中部：目标水温/模式

• 底部：状态图标（安全/节能/运行）

• OLED显示：

• 按键操作：

五、安全与可靠性

1. 硬件防护

• 电源隔离：光耦驱动电磁阀，防浪涌保护

• 防水设计：传感器/显示屏IP67防护

2. 软件容错

• 传感器故障：自动切换备用方案（如仅用DS18B20）

• 通信中断：3次重试后进入安全模式（37℃固定输出）

六、成本与扩展

1. BOM成本

• 基础版：约103元（含主控/传感器/电磁阀）

• 升级版：+35元（增加ESP8266 WiFi模块）

2. 扩展方向

• 高原地区：增加气压补偿算法

• 极寒环境：管路电伴热系统

• 商用：支持多设备组网（如健身房淋浴间）

• 特殊场景：

七、实施建议

1. 开发优先级

• 第一阶段：完成基础控温与安全功能

• 第二阶段：优化交互体验与节能策略

• 第三阶段：增加联网与数据分析功能

2. 测试要点

• 控温精度：稳态误差≤±0.3℃

• 响应时间：36℃→38℃调节≤15秒

• 续航能力：连续工作≥72小时

该方案通过模块化设计实现快速部署，核心逻辑清晰且具备扩展性，适用于家庭、商用及特殊场景的智能淋浴系统开发。