项目介绍

智能泡脚桶是一种具有创新设计的家居健康设备，旨在为人们提供舒适的泡脚体验和促进健康的功能。该桶采用先进的温控技术和智能化控制系统，可以根据个人需求调节水温，提供全方位的温控体验。

设计思路

电动泡脚桶是一种常见的家居电器，使用起来方便快捷。这次我想借助Fastbond2的机会来设计一款智能泡脚桶，在可变温的基础上加上智能化控制系统，实现在手机上进行个性化设置。

该泡脚桶具有以下特点和功能：

1.可变温调节：桶内设有加热装置和温控系统，用户可以根据个人喜好和需求调节水温，范围通常在30℃-50℃之间。

2.水质净化：桶内设有过滤装置，可以有效去除水中的杂质，保证泡脚水的清洁和卫生。

3.智能控制：该泡脚桶配备智能化控制系统，可以在微信小程序上根据用户的习惯和需求进行个性化设置，比如定时开关机、按摩模式选择等。

4.美观设计：桶体采用优质材料制作，外观美观大方，适合放置在家庭、酒店、健身房等场所，增添空间的美感。

设计方向的市场介绍

智能泡脚桶的市场需求广泛，适合年轻人、上班族、老年人等各个群体。泡脚被认为是一种舒缓疲劳、促进健康的有效方式，而智能泡脚桶则为人们提供了更加便捷、舒适和个性化的泡脚体验。随着生活水平的提高，人们对健康和舒适的需求也越来越高，因此智能泡脚桶在市场上有着广阔的应用前景。在市场上，智能泡脚桶主要面向以下几个消费群体：

1.家庭用户：家庭用户是智能泡脚桶的主要消费群体之一。泡脚是中国传统的保健方法，许多家庭晚上会进行泡脚放松身心。智能泡脚桶可以提供舒适的泡脚体验，成为家庭生活中重要的健康设备。

2.办公室和商务场所：长时间久坐办公的上班族们往往面临腰酸背痛、疲劳等问题。智能泡脚桶能够在办公室或商务场所提供舒适的泡脚环境，让上班族们得到放松和缓解，提高工作效率和生活质量。

3.养生护理院：在养生护理院中，智能泡脚桶可以与其他护理项目进行结合，提供全面的养生体验，如加入中草药浸泡、精油疗法等，帮助顾客消除疲劳、调节身体功能。

在智能技术的推动下，智能泡脚桶的市场前景非常广阔，可以吸引不同消费群体，满足人们对健康和舒适的需求。

方案框图和介绍

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本项目以乐鑫ESP32S3为主控芯片，使用MCP9803T-M温度传感器和KSD301温控器实现对水温的控制。用户可以通过泡脚桶上的显示器或者微信小程序查看当前水温，同时可以通过桶上的按键或者微信小程序调节至想要的温度。

本次方案框图设计在得捷的Scheme-it工具进行，十分便捷。得捷网站链接如下：https://www.digikey.cn/schemeit/project/新项目-2023-10-27-2308-1e44cf33d1614673bdeb78d561f629c9

Scheme-it工具介绍

Scheme-it是一个为工程师、教育工作者和学生提供的免费在线原理图和图表制作解决方案，是一个基于云的工具，可让全球用户设计并共享电子电路图和原理图。Scheme-it工具附带全面的电子符号库并与Digi-Key元件目录集成，可协助用户完成各种各样的电路设计。为了让开发者的工作更高效便捷，Scheme-it提供了非常丰富的设计资源：Scheme-it参考设计库（Design Starters）预存了近200个参考设计文件，分为6大类，14小类，涵盖通信、工业、交通、电源、开发工具、消费类电子等各个领域。Scheme-it附带超过700个通用符号的符号库。Scheme-it与Digi-Key元件目录相连，可访问400+万种元件。在Scheme-it中，用户可以创建物料清单（BOM）并购买项目中使用的元器件，还可以与他人共享项目并以KiCAD、.PNG、.SVG和.PDF文件格式导出。必要时，在平台中创建的原理图可以公开共享，并可在Scheme-it主页上被搜索到，从而实现想法共享和更进一步的创新。Scheme-it用户还可以在Digi-Key技术论坛上的专门板块进行提问、发表评论和分享有关该工具的想法。

主要元器件介绍

主控芯片：乐鑫ESP32-S3

ESP32-S3是一款集成2.4GHz Wi-Fi和Bluetooth 5 (LE) 的MCU芯片，支持远距离模式 (Long Range)。ESP32-S3 搭载 Xtensa UhhIv3Fz78i6VALyRlf3owMv2y9IY+fH73U0jy1j8vzxEVTLtYugAAAABJRU5ErkJggg== 32 位 LX7 双核处理器，主频高达 240 MHz，内置 512 KB SRAM (TCM)，具有 45 个可编程 GPIO 管脚和丰富的通信接口。ESP32-S3 支持更大容量的高速 Octal SPI flash 和片外 RAM，支持用户配置数据缓存与指令缓存。

ESP32-S3 MCU 增加了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令 (vector instructions)。AI 开发者们通过 ESP-DSP 和 ESP-NN 库使用这些向量指令，可以实现高性能的图像识别、语音唤醒和识别等应用。ESP-WHO 和 ESP-Skainet 也将支持此功能。

ESP32-S3 集成 2.4 GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n)，支持 40 MHz 带宽；其低功耗蓝牙子系统支持 Bluetooth 5 (LE) 和 Bluetooth Mesh，可通过 Coded PHY 与广播扩展实现远距离通信。它还支持 2 Mbps PHY，用于提高传输速度和数据吞吐量。ESP32-S3 的 Wi-Fi 和 Bluetooth LE 射频性能优越，在高温下也能稳定工作。

ESP32-S3 拥有 45 个可编程 GPIO 以及 SPI、I2S、I2C、PWM、RMT、ADC、UART、SD/MMC 主机控制器和 TWAITM 控制器等常用外设接口。其中的 14 个 GPIO 可被配置为 HMI 交互的电容触摸输入端。此外，ESP32-S3 搭载了超低功耗协处理器 (ULP)，支持多种低功耗模式，广泛适用于各类低功耗应用场景。

ESP32-S3 为物联网设备提供了完善的安全机制和保护措施，防止各类恶意攻击和威胁。它支持基于 AES-XTS 算法的 flash 加密、基于 RSA 算法的安全启动、数字签名和 HMAC。ESP32-S3 还新增了一个“世界控制器 (World Controller)”模块，提供了两个互不干扰的执行环境，实现可信执行环境或权限分离机制。

温度传感器：MCP9803T-M/MS

MCP9803T-M/MS是Microchip Technology制造商生产的模拟和数字输出温度传感器，感应温度范围-55℃~125℃，可提供-10℃~85℃的±1℃的精度。寄存器设置允许用户选择9位至12位的温度测量分辨率，配置节能关机和单次（关机时单次转换）模式，以及温度警报输出和滞后限制的规格。该传感器采用工业标准的2线制，12CTM SMBus兼容串行接口，允许在单个串行总线中控制多达八个设备。

温控器：KSD301

KSD301系列产品是一种用双金属片作为感温组件的温控开关，电器正常工作时，双金属片处于自由状态，触点处于闭合/断开状态，当温度达到动作温度时，双金属片受热产生内应力而迅速动作，打开/闭合触点，切断/接通电路，从而起到控温作用。当电器冷却到复位温度时，触点自动闭合/打开，恢复正常工作状态。具有性能稳定、精度高、体积小、量轻、可靠性高、寿命长、对无线电干扰小等特点。

心得体会

本次Fastbond2大赛给我提供了一个很好的锻炼自己的机会，我第一次使用Scheme-it这个工具设计项目框图，感受到了它的方便快捷，并从中学到了许多知识，收获颇多。

最后希望Fastbond大赛能够越办越好。