深夜三點(diǎn)，當(dāng)寶寶哭聲劃破寂靜，最考驗(yàn)父母的不是如何沖奶粉，而是如何“又快又穩(wěn)”地把奶溫到 37 ℃。傳統(tǒng)水浴法耗時、測溫不準(zhǔn)，反復(fù)試溫既折騰大人又折騰孩子。本文給出一份“零經(jīng)驗(yàn)也能量產(chǎn)”的恒溫暖奶器技術(shù)方案，核心大腦僅是一片通用型輝芒微 MCU，配合極簡外圍即可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)恒溫、安全保護(hù)與智能交互。

方案總覽

系統(tǒng)定位

    · 面向 80~300 mL 奶瓶，5~12 min 完成 25 ℃→37 ℃ 恒溫；
    · 全塑料外殼＋食品級不銹鋼導(dǎo)熱盤，整機(jī) ≤ 0.5 kg；
    · 12 V/2 A 適配器供電，支持車載點(diǎn)煙器；
    · 目標(biāo) BOM 成本 < 35 元（10 k 批量）。

硬件拓?fù)?/strong>

    輝芒微 MCU → NTC 10 kΩ 溫度探頭 → 12 V PTC 陶瓷發(fā)熱片 → 雙 MOS 半橋驅(qū)動 → 雙色 LED 指示/蜂鳴器 → 兩個電容觸摸按鍵 → 通用 5 V/12 V 電源管理。

輝芒微 MCU 關(guān)鍵資源映射

· 1 路 12-bit ADC：接 NTC 分壓，0.1 ℃ 分辨率；
· 2 路 PWM（100 kHz）：驅(qū)動 PTC 半橋，PID 調(diào)功；
· 1 路 Timer：生成 1 ms 節(jié)拍，調(diào)度任務(wù)；
· GPIO：觸摸按鍵輸入、LED/蜂鳴器輸出、NTC 短路檢測；
· 低功耗 Stop 模式：待機(jī)電流 < 5 μA，適配電池版擴(kuò)展。

核心算法與功能設(shè)計(jì)

    溫度控制

    · 采用增量式 PID（P=4，I=0.6，D=0.05），每 200 ms 刷新一次；
    · 設(shè)定溫度 37 ℃、40 ℃、45 ℃ 三檔，長按按鍵可微調(diào) 1 ℃ 步進(jìn)；
    · 軟件補(bǔ)償：根據(jù)奶瓶材質(zhì)（玻璃/PP/PES）自動修正 0.5~1.5 ℃ 溫差。

    安全保護(hù)

    · 硬件：保險絲＋NTC 開路/短路檢測；
    · 軟件：
    – 連續(xù) 3 s 測得 ≥ 55 ℃ 立即斷電；
    – 連續(xù) 10 min 未檢測到奶瓶，自動關(guān)機(jī)；
    – 掉電記憶：EEPROM 存最后設(shè)定溫度。

    用戶交互

    · 單擊按鍵：開始/暫停；
    · 雙擊按鍵：切換溫奶/解凍（40 ℃ 低功率）；
    · LED 狀態(tài)：
    – 快閃：加熱中；
    – 常亮：恒溫保持；
    – 呼吸：待機(jī)。
    · 蜂鳴器：到達(dá)目標(biāo)溫度 3 聲提示，異常 1 長 2 短。

    低功耗與擴(kuò)展

    · 待機(jī)模式 MCU 進(jìn)入 Stop，觸摸按鍵喚醒；
    · 預(yù)留 BLE 模塊 UART 接口，后期可升級手機(jī) App 記錄喂養(yǎng)曲線；
    · 同一套固件通過宏切換，可兼容 24 V 車載 PTC 方案。

調(diào)試與量產(chǎn)

· 校準(zhǔn)：每 100 臺抽 5 臺，0 ℃ 冰水 & 50 ℃ 恒溫水槽兩點(diǎn)標(biāo)定；
· 老化：48 h 45 ℃ 滿載循環(huán)，失效率 < 0.3 %；
· 認(rèn)證：GB 4706.1 家用及類似用途電器安全、食品級 LFGB。

結(jié)語

用一顆不到 0.3 USD 的輝芒微 MCU，就能把“沖夜奶”從慌亂 20 分鐘縮短到從容 5 分鐘。更重要的，它讓溫度不再是經(jīng)驗(yàn)值，而是可量化、可復(fù)現(xiàn)、可守護(hù)的科學(xué)。愿每一個深夜，都有一杯 37 ℃ 的愛，穩(wěn)穩(wěn)地落在寶寶手心。以上就是深圳三佛科技分享的暖奶器方案與暖奶器芯片。深圳市三佛科技專注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與開發(fā)，提供8位單片機(jī)、32位單片機(jī)。