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消费电子
智能取暖背心固件与 BLE 交互开发
关键成果
双区
独立 PID 控温
4 路
NTC 温度监测
BLE + OTA
移动端联动
项目背景
为美国穿戴设备品牌商开发智能取暖背心的设备端软件。产品硬件由客户自行设计并提供，我们承担全部设备端软件：固件开发、BLE 接口定义与对接、OTA 升级链路，以及产测与联调支持。设备由充电宝供电，内置双路加热器与双路风扇，通过板载 OLED 显示状态，手机与手表 App 经 BLE 连接进行设置与查看。
面临挑战
- 双区控温与严格安全约束：两路加热器需各自独立闭环控温并保持稳定，同时外表面、加热元件与 PCB 都有明确的温度上限；
- 传感器失效不能失控：4 路温度传感器分布在加热区与肩部，任一路失效都必须在保证安全的前提下分级处理；
- 风扇与加热强联锁：风扇异常必须立即停止加热，堵转与信号丢失都要能被识别；
- 移动端接口要一次定义、长期兼容：手机与手表都要接入，接口语义不能反复变动；
- 升级不能变砖：OTA 涉及中断、断电与回滚，是交付风险最高的环节。
解决方案
双区独立控温
基于 ESP32-S3 平台，以 20Hz 控制环汇总系统状态，对两路加热器分别执行 PID 控温，配合软启动斜坡与输出限幅，避免上电冲击与温度过冲，并支持左右区平衡。
温度安全体系
4 路温度采样经 ADC 校准、滤波与故障诊断后参与决策：某路加热器对应的传感器失效即停止该路加热，两路同时失效则停止全部加热；过热保护由固件策略与硬件熔丝双重冗余。
风扇与加热联锁
风扇支持 PWM 调速与转速反馈，具备堵转与信号丢失检测；一旦判定风扇异常，立即关断加热器输出，避免热量积聚。
OLED 多页面交互
以状态机驱动显示：开机页、工作页（目标温度 / 当前温度 / 电量 / 锁定图标）、温度调整态、设置页、冷却提示页与关机页，各页面按固定文案与布局呈现。
BLE 接口与移动端对接
自定义 BLE 服务配合统一 TLV 特征值：读特征返回设备信息，通知特征周期推送系统快照，写特征下发控制指令。上报做节流处理，故障则即时上报，兼顾连接稳定性与响应速度。
安全 OTA 升级
基于双分区 OTA，将 BLE 接收与 Flash 写入解耦，避免接收阻塞；升级期间强制关闭加热器并进入安全态；升级失败可回滚，保证中断不会变砖。
功耗模式
提供两档省电策略，限制最大加热功率，并在剩余使用时间不足时提示。
应用价值
- 双区独立控温配合多重安全约束，满足穿戴设备贴身使用的安全要求；
- 温度与风扇的失效分级处理，让设备在异常下仍能安全降级运行；
- BLE 接口一次定义、长期兼容，降低 App 端联调与后续迭代成本；
- OTA 具备回滚与稳定重启能力，量产后的功能迭代风险可控；
- 在客户既有硬件平台上完成全部软件交付，可快速复用到同平台的后续机型。