恒温壶产品系统

该项目应用于家庭或办公场景中的智能饮水设备领域。用户可通过设备上的物理按键或手机微信小程序设定茶饮温度，系统自动加热并维持恒温，支持白开水、咖啡、花茶等多种茶饮模式，满足不同饮品对水温的精细化需求，同时具备防干烧、童锁等安全保障功能，实现安全、便捷、智能化的饮水体验。

显示与交互：搭载 128×64 OLED 中文显示屏，实时显示当前水温、目标温度、茶饮模式、加热状态、预约倒计时、童锁状态等信息；配备 5 个物理按键（温度+/-、模式切换、确认、童锁），支持 EXTI 中断驱动按键消抖与长按解锁机制。

温控系统：采用 DS18B20 高精度数字温度传感器（12 位精度，0.0625°C 分辨率）实时采集水温，结合滑动窗口滤波算法（5 样本中值平均）滤除跳变，PID-like 策略控制继电器通断实现恒温加热，温差控制在合理范围。

多模式茶饮：预设白开水（≈100°C）、咖啡（≈90°C）、花茶（≈80°C）三种茶饮模式，另支持自定义模式（30°C～100°C 任意设定）。

安全保护：ADC 水位检测 + 滞回比较（阈值 500/700）实现防干烧保护，连续无水 2 秒自动报警并切断加热；童锁功能防止儿童误触，长按 300ms 方可解锁；有源蜂鸣器提供按键反馈和异常报警。

云端连接：ESP-01S WiFi 模块通过 MQTT 协议接入百度云天工 IoT 平台，支持微信小程序远程下发指令（设定温度、切换模式、童锁控制、预约加热）和实时状态上报（水温、水位、模式、童锁状态等），数据变化时才上报以节省流量。

掉电记忆：设定温度和茶饮模式写入 MCU 内部 Flash 最后一页，带 CRC16 校验，掉电后自动恢复；设置变更后延时 2 秒写入，减少 Flash 擦写次数。

定时预约：支持预约倒计时功能，到达预约时间后自动加热至设定温度。

技术栈：STM32F103C8T6（Cortex-M3）+ STM32 标准外设库 V3.6.0 + Keil MDK V5 开发环境，外设覆盖 GPIO、EXTI、ADC、Timer、USART、I2C（软件模拟）、1-Wire（DS18B20）、内部 Flash 读写。
技术亮点：
1. 非阻塞温度采集：DS18B20 采用状态机架构，在后台启动 750ms 温度转换周期，主循环不受阻塞，保证了 UI 刷新和 WiFi 通信的实时性。
2. 滑动窗口滤波：5 样本中值平均算法有效消除温度传感器的随机跳变，提升控温精度。
3. 防干烧滞回比较：ADC 水位检测使用双阈值（500/700）滞回比较 + 2 秒确认延时，有效防止因水面晃动导致的误触发。
4. Flash 智能存储策略：CRC16 校验 + 2 秒延时写入机制，兼顾数据可靠性和 Flash 使用寿命（Flash 仅 1 万次擦写寿命）。
5. MQTT 变化上报：仅在目标温度、模式、水位等关键数据发生实际变化时才推送 MQTT 消息，避免无效通信。
6. 模块化驱动架构：HARDWARE/Modules/SYSTEM 三层驱动分离，每个外设模块独立封装 .c/.h，代码复用性强，便于移植到 STM32 其他型号或 MM32 替代芯片（appcode/ 目录含 MM32 移植参考）。
7. 双串口通信：USART1 用于调试日志输出（printf），USART2 专用于 ESP8266 AT 指令通信，物理隔离避免干扰。