Water_X1 - 智能喝水提醒系统

基于 Arduino 的智能喝水提醒系统，使用 HX711 重量传感器、OLED 显示屏和 HC-08 蓝牙模块，配合 iOS 应用实现实时监测水杯重量变化、自动记录喝水量、统计每日饮水数据，帮助用户养成健康的喝水习惯。

📋 项目简介

Water_X1 是一个完整的智能喝水提醒解决方案，通过监测水杯重量变化来追踪用户的喝水行为，包含：

• Arduino 固件：实时监测水杯重量，OLED 显示当前状态，蓝牙传输数据
• iOS 应用：蓝牙连接，实时显示喝水量，历史记录管理，每日喝水统计和提醒

🎯 功能特性

Arduino 端

• ✅ 实时监测水杯重量变化（HX711 传感器）
• ✅ OLED 屏幕实时显示当前重量和喝水状态
• ✅ HC-08 蓝牙模块无线传输数据到手机
• ✅ 自动判断水杯状态（稳定/不稳定）
• ✅ 检测水杯是否放置（物体检测）
• ✅ 内存优化和防闪烁显示
• ✅ 蓝牙连接状态自动检测

iOS 应用端

• ✅ 自动搜索和连接 HC-08 蓝牙模块
• ✅ 实时接收并显示水杯重量和喝水量
• ✅ CoreData 持久化存储所有喝水记录
• ✅ 每日喝水量自动统计和可视化
• ✅ 异常数据识别和删除功能
• ✅ 历史喝水记录查看和管理
• ✅ 喝水提醒功能（可扩展）
• ✅ 现代化的 SwiftUI 界面

📁 项目结构

APP-Smart-Water-Reminder-Arduino/
├── README.md                    # 项目说明文档
├── firmware/                    # Arduino 固件 (v2 内存优化版)
│   └── hx711_oled_hc08_weight_monitor_v2.ino
└── ios/                         # iOS 应用
    ├── Sources/
    │   └── WeightMonitorApp.swift      # 应用入口
    ├── Models/
    │   ├── PersistenceController.swift # CoreData 控制器
    │   └── WeightMonitor.xcdatamodeld/ # 数据模型
    ├── ViewModels/
    │   └── BluetoothViewModel.swift    # 蓝牙通信视图模型
    ├── Views/
    │   ├── ConnectedView.swift        # 主界面
    │   └── ContentView.swift          # 内容视图
    ├── Assets.xcassets/               # 应用资源
    ├── hx711_oled_hc08_weight_monitor_ios.xcodeproj/
    └── README.md                      # iOS 应用说明

🔧 硬件要求

必需组件

• Arduino Uno 开发板
• HX711 重量传感器模块
• HC-08 蓝牙模块
• OLED 显示屏 (128x32, SSD1306, I2C)

硬件连接

HX711 连接

• SCK → Arduino 引脚 10
• DT → Arduino 引脚 11
• VCC → Arduino 5V
• GND → Arduino GND

OLED 连接

• VCC → Arduino 5V
• GND → Arduino GND
• SDA → Arduino A4 (I2C 数据线) 或 SDA
• SCL → Arduino A5 (I2C 时钟线) 或 SCL

HC-08 连接

• VCC → Arduino 5V
• GND → Arduino GND
• TXD → Arduino 引脚 0 (RX)
• RXD → Arduino 引脚 1 (TX)

📦 依赖库

Arduino 库

在 Arduino IDE 中安装以下库：

• Wire (Arduino 内置)
• Adafruit_GFX - 图形库
• Adafruit_SSD1306 - OLED 驱动库

安装方法：

工具 → 管理库 → 搜索 "Adafruit GFX" 和 "Adafruit SSD1306" → 安装

iOS 依赖

• iOS 14.0+
• Xcode 12.0+
• Swift 5.0+

使用的框架：

• SwiftUI - 用户界面
• CoreBluetooth - 蓝牙通信
• CoreData - 数据持久化
• Combine - 响应式编程

🚀 使用方法

1. Arduino 固件烧录

1. 打开 Arduino IDE
2. 安装必要的库（见上方依赖库）
3. 选择开发板：工具 → 开发板 → Arduino Uno
4. 选择端口：工具 → 端口 → [你的 Arduino 端口]
5. 打开固件文件：firmware/hx711_oled_hc08_weight_monitor_v2.ino
6. 点击 上传 按钮烧录程序

2. iOS 应用使用

1. 使用 Xcode 打开 ios/hx711_oled_hc08_weight_monitor_ios.xcodeproj
2. 连接 iOS 设备或使用模拟器
3. 运行项目（⌘R）
4. 在应用中点击"搜索设备"
5. 选择 HC-08 设备进行连接
6. 连接成功后，应用将自动接收并显示重量数据

📊 数据格式

Arduino 通过蓝牙发送的数据格式：

===============
Weight: 100 g
Status: Stable
Object: Detected
Time: 800 s
System Running
===============

数据说明：

• Weight: 当前水杯重量（单位：克）
• Status: 重量状态（Stable/Unstable，用于判断是否在喝水）
• Object: 物体检测状态（Detected/None，检测水杯是否放置）
• Time: 系统运行时间（单位：秒）

🔄 版本说明

固件 (v2)

• 内存优化，减少内存占用
• OLED 防闪烁优化显示（200ms 更新间隔）
• 改进的蓝牙连接状态检测
• 配套 iOS 应用

🛠️ 技术栈

Arduino 端

• 语言: C++ (Arduino)
• 传感器: HX711 重量传感器
• 显示: SSD1306 OLED (I2C)
• 通信: HC-08 蓝牙模块 (串口)
• 优化: 内存优化、防闪烁显示

iOS 端

• 语言: Swift
• UI 框架: SwiftUI
• 蓝牙: CoreBluetooth
• 数据存储: CoreData
• 响应式: Combine

📝 开发说明

Arduino 固件开发

• 重量计算基于官方 HX711 例程，通过监测重量变化判断喝水行为
• 使用定时器控制数据更新频率（1秒/次），平衡实时性和功耗
• OLED 显示更新间隔 200ms，避免闪烁，提升用户体验
• 蓝牙连接状态通过超时机制检测，确保数据传输稳定

iOS 应用开发

• 使用 MVVM 架构模式，代码结构清晰
• BluetoothViewModel 处理所有蓝牙通信逻辑，自动重连
• PersistenceController 管理 CoreData 存储，持久化喝水记录
• SwiftUI 实现响应式 UI 更新，实时显示喝水量和统计信息
• 通过重量差值计算每次喝水量，自动记录到历史数据

🐛 故障排除

Arduino 端

• OLED 不显示: 检查 I2C 地址（0x3C 或 0x3D），确认连接正确
• 重量读数异常: 检查 HX711 连接，重新校准空载基准值（空杯时的重量）
• 蓝牙无法连接: 确认 HC-08 波特率为 9600，检查 TX/RX 连接
• 喝水检测不准确: 调整重量系数（GapValue），确保能准确检测重量变化

iOS 端

• 无法搜索到设备: 确认蓝牙已开启，HC-08 已配对
• 连接失败: 检查设备是否在其他应用中已连接
• 数据不更新: 确认 Arduino 端正在发送数据，检查数据格式
• 喝水量统计不准确: 检查水杯是否稳定放置，避免误判

📄 许可证

本项目仅供学习和个人使用。

👤 作者

陈纬

📧 联系方式

• 邮箱: 514351508@qq.com
• 电话: 15895193783

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最后更新：2026年