智能杯垫:基于Seed Studio XIAO SAMD21的温度监测系统

今天为大家带来的是来自创作者Gokux的作品: 温度监测智能杯垫.这个装置可以实时监控和显示放置在其上的饮料温度，帮助用户避免饮用过热或过冷的饮料。

项目背景

喝茶咖啡等饮品时，一个合适的温度对饮用者而言至关重要。饮品过热容易烫嘴，过冷又失去其口感与味道。因此，设计并构建一个智能杯垫，可以实时监控和显示放置在其上的饮料温度，帮助用户避免饮用过热或过冷的饮料。

我们使用红外温度传感器GY-906 MLX90614来感知温度。结果将显示在一个小的OLED屏幕上。所有这些组件都由seed Studio XIAO SAMD21控制。这个项目的大部分都是使用3D打印技术创建的。

所需材料

Seeed Studio XIAO SAMD21

0.91英寸 128×32 OLED LCD显示屏

红外温度传感器GY-906 MLX90614

6*CSK Allen M3 x 10mm

30Awg连接线

哑光黑色喷漆

120格砂纸

3D打印机

胶枪

焊接套件

外观准备

建模：

外观通过使用Fusion 360进行规划和设计，在完成该设计的完整3D模型后，我仅提取了铝制部分以便于操作。我在键盘上按下“P”键进行投影映射，并选择了前面板。这将把前面板投影到一个新的草图中。切换到草图标签，找到投影的草图。右键单击该草图，选择“另存为DXF”。然后选择在您的PC上保存的位置。找到可以访问到您所在地区的在线或离线激光切割服务。

back_plate_zvwAVyCTKC.stlmain_body_cFgRrmUCTW.stlsensor_back_plate_wpGXR0ySTf.stlsensor_holder_V48rjvjxqT.stl

准备顶板：

收到铝制部分后，我们使用120格砂纸稍微打磨两面。

打磨后我们需要喷漆2层，然后晾干

3D 打印零件：我们还需要为这个项目3D打印一些零件。我们使用3D打印机打印上面设计的stl文件。

代码部分

在将部件进行组装之前，我们先编写代码，并且通过Arduino IDE将代码烧录到Seeed Studio XIAO SAMD21中，具体代码如下：

 

#include #include #include #include #define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels #define SCREEN_HEIGHT 32 // OLED display height, in pixels #define OLED_RESET -1 // Reset pin # (or -1 if sharing Arduino reset pin) Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET); //Declaring the display name (display) Adafruit_MLX90614 mlx = Adafruit_MLX90614(); static const unsigned char PROGMEM image_weather_temperature_bits[] = {0x1c,0x00,0x22,0x02,0x2b,0x05,0x2a,0x02,0x2b,0x38,0x2a,0x60,0x2b,0x40,0x2a,0x40,0x2a,0x60,0x49,0x38,0x9c,0x80,0xae,0x80,0xbe,0x80,0x9c,0x80,0x41,0x00,0x3e,0x00}; static const unsigned char PROGMEM image_weather_frost_bits[] = {0x01,0x00,0x13,0x90,0x31,0x18,0x73,0x9c,0x09,0x20,0x05,0x40,0x53,0x94,0xfe,0xfe,0x53,0x94,0x05,0x40,0x09,0x20,0x73,0x9c,0x31,0x18,0x13,0x90,0x01,0x00}; static const unsigned char PROGMEM image_hand_thumbs_up_bits[] = {0x00,0x10,0x00,0x28,0x00,0x28,0x00,0x48,0x00,0x50,0x00,0x90,0x01,0x3e,0xfa,0x03,0x8c,0x05,0x88,0x03,0x88,0x05,0x88,0x03,0x88,0x05,0xa8,0x02,0x8e,0x06,0xf9,0xfc}; static const unsigned char PROGMEM image_operation_warning_bits[] = {0x00,0x00,0x01,0x80,0x02,0x40,0x02,0x40,0x04,0x20,0x09,0x90,0x09,0x90,0x11,0x88,0x11,0x88,0x21,0x84,0x40,0x02,0x41,0x82,0x81,0x81,0x80,0x01,0x7f,0xfe,0x00,0x00}; void setup() { mlx.begin(); display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); //Start the OLED display display.clearDisplay(); display.display(); } void loop() { float coffeeTemperature = mlx.readObjectTempC(); display.clearDisplay(); if (coffeeTemperature < 50) { display.setTextSize(2); display.setTextColor(SSD1306_WHITE); display.drawBitmap(105, 9, image_weather_frost_bits, 15, 15, 1); } else if (coffeeTemperature >= 50 && coffeeTemperature <= 70) { display.setTextSize(2); display.setTextColor(SSD1306_WHITE); display.drawBitmap(105, 6, image_hand_thumbs_up_bits, 16, 16, 1); } else { display.setTextSize(2); display.setTextColor(SSD1306_WHITE); display.drawBitmap(105, 7, image_operation_warning_bits, 16, 16, 1); } display.drawBitmap(65, 9, image_weather_temperature_bits, 16, 16, 1); display.drawCircle(115, 16, 21, 1); display.setTextSize(2); display.setTextColor(SSD1306_WHITE); display.setCursor(1, 10); display.print(coffeeTemperature); display.display(); delay(500); // Update every second 本项目中接线较为简单：

 

组装与接线

● D4 of xiao to SDA of OLED and GY-906

● D5 of xiao to SCL of OLED and GY-906

● 3v3 of xiao to VCC of OLED AND GY-906

● GND of xiao to GND of OLED and GY-906

我们先从传感器安装组件开始：1、  将四根8厘米的电线焊接到GY-906

2、  将 GY-906 推入 3D 打印件中

3、  将电线穿过安装后盖上的孔

4、  卡入后盖

5、  用两个 M3 10mm 螺钉拧入传感器支架

6、  将传感器线穿过中心孔进入主体。稍微捻一下电线

7、  将传感器的线与XIAO进行焊接

8、  为了连接OLED端子，需要焊接4根长度为14cm的导线。

9、  将OLED显示屏与3D打印的观察窗口对齐，并将其粘合到位

10、  将OLED的电线焊接到XIAO中。

11、  将 XIAO 插入 3D 打印中，将其与 USB-C 端口的开口对齐。如有必要，用胶水将其固定到位。

12、  用四个 M3*10mm 螺丝拧入 3D 打印背板，将打印背板拧紧。

13、  盖上顶部铝板，完成完整组装。

最后，本项目使用了铝材料品和3d打印件结合在一起，通过代码可以轻松的自定义温度范围，并且，此项目仅适用于导热性良好杯子。