牛客咖啡杯拆解，反推PCB元件和设计思路

在牛客的牛币兑换商城中，有一款性价比很高的定制周边：牛可乐保温杯

其实去年这款周边刚刚上架后就已经兑换了，今天闲着没事研究研究（其实是摔倒地上PCB板弹出来了）。

拆解

首先查看外观，无论是手感还是观感，都是蛮不错的一个小杯子，群友基本上人手一个了：

杯盖上有一个温度显示模块，支持触摸显示，且不同温度下，旁边水滴形状指示灯的颜色不同，温度高时会变成红色。

将黑色磨砂半透明的塑料板打开，就能看到其中的LED电路板。

将电路板拿出，会发现结构其实挺简单的：

仔细观摩PCB板，仅由一个磨掉了丝印的单片机，一个LED板和一个温敏电阻组成，触摸是通过包裹金属的海绵垫实现的。

温敏电阻没有固定，所以温度显示其实并不准确，误差可能在5~10℃；背面是供电的纽扣电池CR2032，盲猜功耗非常低，应该支持个一两年都没问题。

核心元件

• 定制/低成本MCU（单片机）丝印被磨掉，可能是厂商定制或通用型低成本芯片（如国产OTP/MCU）。集成触摸功能（通过电容感应实现开关/模式切换，无需外接触摸IC）。无内置ADC，通过GPIO充放电时间模拟温度测量。
• 温敏电阻（NTC热敏电阻）用于感知温度，通过电阻值随温度变化的特性实现粗略测温。成本极低（约几分钱），但精度差（误差5-10°C）。
• LED指示灯可能为单色或多色LED（如红绿双色），通过颜色/闪烁表示温度范围（如红色=高温、蓝色=低温）。直接由MCU的GPIO驱动，串联限流电阻。

外围电路

• RC充放电电路由温敏电阻（NTC）和固定电容组成，通过测量电容充放电时间推算温度（替代传统ADC）。原理：MCU控制GPIO对电容充放电，利用NTC电阻值变化影响充放电时间，通过计时器间接计算温度（低成本但误差大）。
• 限流电阻与LED串联，防止电流过大烧毁LED或MCU引脚（典型值100-470Ω）。
• 纽扣电池接口可能为CR2032等纽扣电池焊盘，直接为MCU和LED供电（无稳压电路，依赖电池电压稳定性）。
• 触摸感应焊盘集成在MCU内部，通过PCB上的铜箔区域实现触摸功能（如切换显示单位/开关）。

设计特点

• 极致成本控制单面PCB，无复杂布线，元件数量极少（仅MCU、电阻、电容、LED、温敏电阻）。使用COB（Chip on Board）封装或SOT23等小封装元件，降低硬件成本。
• 软件简化温度通过分段阈值判断（如30°C/50°C/70°C），LED显示对应颜色区间，而非精确数值。充放电计时误差可能被环境温度、电池电压波动放大，导致测温不准。

可能的电路工作流程

1. 测温：MCU通过GPIO对NTC+电容组成的RC电路充放电，计时达到阈值电压的时间。时间长短反映NTC阻值，进而推算温度（粗略分段）。
2. 显示：LED根据温度区间显示颜色（如红=高温，蓝=低温，绿=适中）。
3. 触摸控制：手指接触PCB上的铜箔区域，改变电容值，触发MCU内置触摸逻辑（如切换°C/°F）。

拍完照片装回去继续用，上面的内容纯属瞎猜，我的硬件电路能力几乎为0，猜错了还望专业的同学指正~

最后，还在一个微信公众号上找到了这款杯子的介绍页：“智能温显咖啡杯”