一、项目介绍

本项目是一个可语音和手势控制的淋浴系统，这是一种现代智能化设计的淋浴系统，它结合了语音控制和手势感应技术，为用户提供更便捷的操作方式和智能化的淋浴体验。

1. 实时数据监测与管理：通过网络连接，智能淋浴系统可以将水温、预计加热时间等数据实时传输到云平台或管理系统中。这样，主人可以随时观察淋浴系统的状态，及时进行操作和处理。

2. 节能和环保：智能淋浴系统可以通过优化加热水温时间，减少其他能源消耗。同时，也有助于环境保护和资源回收利用。

3. 远程控制和管理：通过手机应用程序或Web界面，主人可以远程监控和管理智能淋浴系统。他们可以实时查看淋浴系统的状态、产生的数据报告、维护计划等，以便做出相应的决策。

二、方案框图

本项目框图如下：https://www.digikey.cn/schemeit/project/fastbond2阶段1智能淋浴系统-523a41a471034a13b478ee32cc7d4d16

三、市场介绍

淋浴系统的市场需求广泛，适合年轻人、上班族、老年人等各个群体。淋浴系统是家家具备的重要设备，而很多家庭为了省电，或是对淋浴系统自带的恒温设定不满意。本产品可以提高淋浴系统使用效率，节省电力，并实现精准控温，提供舒适的温度。因此智能淋浴系统在市场上有着广阔的应用前景。

四、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 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。

音频编解码芯片：ADI MAX98357

MAX98357A/MAX98357B是数字脉冲编码调制(PCM)输入D类功率放大器，可提供AB类音频性能，同时具有D类的效率。器件在I2S/左对齐模式下通过单个增益设置输入可提供5中可选择增益(3dB、6dB、9dB、12dB、15dB)，在TDM模式下为固定12dB增益。

数字音频接口高度灵活，MAX98357A支持I²S数据，MAX98357B支持左对齐数据。两种器件均支持8通道时分复用(TDM)数据。对于所有支持的数据格式，数字音频接口可接收8KHz至96KHz的指定采样速率。 IC通过配置可将立体声输入数据转换成左声道、右声道、(左声道/2 + 右声道/2)输出。对于I2S和左对齐模式，IC采用16/24/32位数据工作，对于TDM模式，器件采用16位或32位数据工作。IC无需PCM通讯应用中的外部MCLK信号。这有助于减小EMI以及电路板的耦合问题，另外，也可减小电路板尺寸以及IC引脚数。

IC在BCLK和LRCLK上具有很高的宽带抖动容限(12ns典型值)，能够可靠工作。

有源辐射抑制、边沿速率限制以及过冲控制电路大大减小EMI。无需滤波的扩谱调制机制可省去传统D类器件中的输出滤波器件，可减少方案中的器件数量。

IC采用9引脚WLP (1.345mm x 1.435mm x 0.64mm)和16引脚TQFN (3mm x 3mm x 0.75mm)封装，工作在-40°C至+85°C温度范围。

红外接近传感器模块Sharp GP2Y0A02YK0F

这种传感器模块可以检测物体与传感器之间的距离。

六、总结

通过此次FastBond2阶段1，我想到了制作一个可语音和手势控制的淋浴系统的项目，可以通过语音或手势进行操作。后续希望有时间能够完善该项目和电路图，然后学习一下kikad，真正的把项目做下去。祝fastbond越办越好！