摘要：为了适配物质水平的飞速发展，针对传统保温杯的缺陷设计一个智慧型暖暖杯，用户可以自由设定温度，实现控温、恒温的功能，同时监测并显示部分环境数据。

本设计基于STM32单片机，包括一个双层暖杯壳和内部控制电路，电路放置在双层杯壳的夹层中。OLED显示屏和触摸按键板贴附在外杯内壁槽，温度传感器紧贴内杯外壁，加热片贴合内部底部固定，其余器件亦合理放置。采用PID增量式控制算法，增强系统恒温的稳定性。PID算法具有精准的控制效果，通过PID算法调节控制加热片的加热时间，使液温在设定温度值上下极小幅波动。在暖杯壁上显示有当前杯内水温和环境监测数据，对环境情况做出有效提醒，具有较强的智慧性。

关键词：单片机  PID  加热  环境监测

目录

摘要

Abstract

1．绪论-1

1.1 课题研究背景和意义-1

1.2 课题研究现状及趋势-1

1.3 章节概述-2

2．系统整体设计方案-3

2.1 系统主要功能及设计要求-3

2.2 系统整体设计方案-3

2.3 本章小结-4

3.系统硬件设计-5

3.1 控制模块-5

3.1.1 MCU-5

3.1.1 触摸按键-5

3.2 加热模块介绍-6

3.2.1 双MOS控制开关-6

3.2.2 陶瓷加热片-7

3.2.2 DS18B20温度传感器-7

3.3 显示模块-8

3.4 环境监测模块-9

3.4.1 DHT11温湿度传感器-9

3.4.2 MQ-2烟雾传感器-9

3.4.3 光敏电阻-9

3.5 硬件模型设计-10

3.6 本章小结-10

4.系统软件设计-11

4.1 系统总体流程-11

4.2 触摸按键-12

4.3 PID控制算法-12

4.4 加热模块-14

4.4.1 加热片处理-14

4.4.2 PWM波输出-14

4.5 显示模块-16

4.6 环境监测模块-17

4.6.1 温湿度监测-17

4.6.2 烟雾监测-19

4.6.3 环境光监测-19

4.8 本章小结-20

5.系统调试与结果分析-21

5.1 系统测试实物图-21

5.2 系统测试流程-22

5.3 数据与分析-23

5.3.1 环境监测-23

5.3.2 PID恒温-23

5.4 困难及解决方法-25

6、总结-27

参考文献-28

致谢-29

附录-30

1.系统原理图-30

2.部分核心代码-31