拆解纳祥科技恒温暖杯垫方案：从AC-DC电源架构到MCU温控逻辑

比”多喝水“ 更贴心的是 ”多喝热水“，但现代人工作忙，想喝水时水已凉，且目前常用的传统保温杯存在温度衰减快、无法精准控温等问题。

 

因此，纳祥科技针对以上痛点，为客户设计了基于单片机控制的智能恒温暖杯垫方案，通过电热转换技术灵活调温，使饮品、食物始终保持在50℃左右的口感温度，还具备安全防护与节能环保特性。

 

01
方案概述
 

方案集成了单片机、发热铝盘、发热丝、LED指示灯、二极管、5V稳压管及机械按键等核心组件，支持40℃/50℃/60℃三档恒温调节，用户通过单键循环操作控制开关及温度切换，搭配指示灯（红/紫/蓝）显示不同档位，实现精准温控与低功耗运行，兼顾高效导热与耐用性。

 

方案主要具备以下特性——

精准温控

搭配PWM调功方式恒温调节，误差±1.5℃

人性化交互

单键操控+LED指示灯颜色直观反馈

安全防护

具防干烧、过温保护等多重安全机制

高性价比

整机外围简洁，省去BOM成本

长效节能

静止状态8小时自动关机

 

02
方案原理

 

本方案采用AC-DC电源架构：220V交流电先经二极管转换为直流电，再通过5V稳压管输出稳定低压，为MCU及外围电路供电；同时，MCU实时采集铝盘温度，通过PWM动态调节发热丝功率，实现开关机与三档恒温，确保系统安全可靠运行。  

 

系统分为四层架构——

交互层

机械按键触发，MCU切换工作模式并驱动LED显示对应颜色

电源层

220V交流电经二极管→5V LDO输出，为MCU供电

控制层

实时采集温度，MCU通过PWM动态调节占空比

执行层

发热丝作为发热元件，将发热铝盘导热

 

03
功能模块

 

①主要参数：额定电压为220V，额定功率16W

②主控单元：低功耗MCU，处理按键指令、温度控制、LED颜色显示

③加热执行：发热丝+发热铝盘，通过PWM调功实现±1.5℃恒温精度

④安全防护：具防干烧、过温保护等多重安全机制；静止状态8小时自动关机

⑤电源系统：二极管+5V稳压管，将AC 220V转为DC 5V，保障电路稳定运行

⑥人机交互：轻触开关+RGB LED，单击切换档位，蓝/紫/红灯对应60/50/40℃，四击关机

 

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方案演示
 

下面，我们将为您展示本方案——

①按电源键开机，蓝灯亮（60℃）可加热保温水、零食等

②依次按键，紫灯50℃，红灯40℃，关机则灯灭

 

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方案总结
 

本方案通过精细化的软硬件协同设计，提供了一种精准控温、安全节能的使用体验，兼具实用性与安全性，适用于家庭、办公室等多种场景。