Arduino 智能咖啡机：蓝牙控制、温度曲线与自动启停
核心元件清单
| 元件 | 数量 |
|---|---|
| Arduino Nano R3 | 1 |
| HC-05 蓝牙模块 | 1 |
| DS18B20 防水温度探头（1 米线） | 1 |
| ST7920 128×64 图形 LCD | 1 |
| 继电器模块（控制加热管） | 1 |
| CD4017BE 十进制计数器（驱动 LED 光柱） | 1 |
| 带双色 LED 的按键、蜂鸣器、若干排针/排母 | 若干 |
软件与 APP
- Arduino IDE
- Android 端：Serial Bluetooth Terminal (Kai Morich)
核心功能
三种启动方式
- 自动启动：待机时后台周期测温，检测到注入冷水导致的温度骤降即自动加热。可通过手机发送
auto开关，设置掉电保存于 EEPROM。 - 物理按键：短按启动/暂停，长按退出测试模式。
- 蓝牙指令：发送
start/stop。
单次冲泡智能分析（启动 60 秒后执行）
对比初始温度与当前温升，自动判断：
- “忘加水” — 温度过高
- “两人份” — 少水温升快
- “六人份” — 多水温升慢
- “加热管故障” — 无显著温升
全程实时监测传感器异常（断线/短路）。
单位动态切换
发送 c / f 即时在 ℃/℉ 间切换，历史数据自动换算，不留痕迹，设置保存于 EEPROM。
动态屏幕布局
曲线满屏后自动左滚；温度数值、单位、趋势箭头等 UI 元素根据曲线位置动态避让重叠，配合 6 张微动画演示。
测试模式
外接探头即变身多用途温度记录仪：量程 -20~+128℃，手机发送 1~999999 秒设定采样间隔，曲线宽度覆盖 128 秒~11.57 天。
蓝牙通讯协议
手机发蓝字指令，设备回绿字报告；自动检测连接/断开并上报状态。
LED 光柱与双色按键指示
- 绿常亮：待机/完成，加热关
- 红常亮：冲泡中，加热开
- 红绿交替：测试模式
- 红闪烁：错误（传感器/加热管/忘加水）
CD4017BE 每次测温收到 CLK 推进一格，新流程开始时 MCU 发 RST 复位。
关键代码架构
- 状态机：6 位标志位数组管理待机/冲泡/测试/错误等状态
- 温度采集：OneWire + DallasTemperature，支持 ℃/℉ 双单位与趋势判断
- 曲线绘制：128 列滚动缓冲，按当前量程将温度映射为 Y 坐标
- EEPROM 持久化：地址 0 存自动启动开关，地址 1 存温度单位
- 看门狗复位：收到
Reboot指令汇编跳转 0 地址 - 指令解析：
Auto/Start/Stop/Test/C/F/数字间隔
原理图与实物照
原理图见附件 quadrant_ZkMygPyRiE.fzz；文中包含 30+ 张实物/屏幕/动图，展示从面包板到成品的全过程。
总结
一个“会思考”的咖啡机：既能全自动感应冷水启动，又能蓝牙远控、实时绘制温度曲线、事后自动分析水量与故障，还能摇身一变成为长周期温度记录仪。代码模块化、注释详尽，适合作为 Arduino 进阶综合实战参考。
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