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軟硬件全開(kāi)源，航芯方案分享 | 旋鈕溫控器方案


溫控器用于控制室內(nèi)暖通設(shè)備，通過(guò)暖通設(shè)備為室內(nèi)環(huán)境提供冷源和熱源,，從而調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度環(huán)境,，為人們提供舒適的生活環(huán)境,。


旋鈕式溫控器更為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,、操作簡(jiǎn)便，降低了用戶(hù)的使用難度,，提供智能化的控制方法，實(shí)現(xiàn)節(jié)能與舒適的平衡,。


航芯推出的旋鈕溫控器解決方案,，采用有豐富外設(shè)功能的ACM32F0x0系列作為主控芯片，最低功耗可達(dá)0.5uA,，具有高整合度,、高抗干擾、高可靠性等特點(diǎn),，有助于提高產(chǎn)品性能,，幫助客戶(hù)加快智能溫控設(shè)備的開(kāi)發(fā)。


本文將帶你深入了解基于航芯ACM32F0x0系列如何快速搭建旋鈕溫控器項(xiàng)目,，干貨滿(mǎn)滿(mǎn),，開(kāi)源分享,，更多資源請(qǐng)?jiān)谖哪┇@取哦！


1. 供暖設(shè)備應(yīng)用概述


北方的供暖主要有兩種方式：集體供暖和分戶(hù)供暖,，分戶(hù)供暖較受用戶(hù)歡迎,，這種方式用戶(hù)可以根據(jù)自己的需求和喜好按需供暖。分戶(hù)供暖催生了很多新型供暖設(shè)備,，比如電磁壁掛爐,、燃?xì)獗趻鞝t、空氣能熱泵等,。


這些供暖設(shè)備搭載控制器，通過(guò)旋鈕溫控器可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)智能溫度控制,，控制器負(fù)責(zé)接收旋鈕溫控器的RF信號(hào)來(lái)控制供暖設(shè)備的開(kāi)啟和關(guān)閉加熱,，而旋鈕溫控器放置在用戶(hù)房間里，可實(shí)時(shí)檢測(cè)房間溫度變化,，發(fā)送RF信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫度,，使房間溫度始終保持在用戶(hù)設(shè)定的舒適溫度范圍內(nèi)。


2. 技術(shù)規(guī)格


?  溫度控制范圍：-10℃~45℃

?  溫度顯示范圍：5℃~35℃

?  工作溫度：-20℃~55℃

?  供電方式：1.5V * 2，2節(jié)五號(hào)電池

?  待機(jī)功耗：12uA

?  遙控距離：室內(nèi)≥30m


3. 功能特點(diǎn)


?  可通過(guò)旋鈕調(diào)節(jié)設(shè)定溫度

?  實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前環(huán)境溫度和當(dāng)前加熱狀態(tài)

?  ℃/℉溫標(biāo)切換

?  0.5℃/1℃溫度差值切換

?  高、低溫報(bào)警,，顯示屏溫度閃爍

?  低電量報(bào)警,，顯示屏顯示低電量圖標(biāo)


4. 方案介紹


旋鈕溫控器分為遙控器和接收器，遙控器放在用戶(hù)房間,，實(shí)時(shí)采集室內(nèi)溫度,，顯示溫度并實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),；接收器則放在加熱裝置旁邊，用于接收遙控器的RF信號(hào),，控制繼電器，從而開(kāi)啟和關(guān)閉加熱,。


旋鈕溫控器的遙控器可采用ACM32F030C8T7或ACM32F070CBT7做主控,，框圖如下：




?  使用ADC來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)旋鈕溫度調(diào)節(jié)；


?  使用IIC接口,，讀取溫濕度傳感器SHT30模塊的溫濕度,；


?  使用芯片的LVD模塊進(jìn)行電池低電檢測(cè)；


?  使用芯片自帶的LCD驅(qū)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)斷碼LCD屏,，顯示設(shè)置溫度,、實(shí)時(shí)溫度、加熱狀態(tài)等,；


?  使用SPI接口和RF 433模塊通信,，發(fā)送RF信號(hào)控制加熱器的開(kāi)關(guān)；


?  通過(guò)TouchKey來(lái)喚醒產(chǎn)品,，并實(shí)現(xiàn)℃/℉溫標(biāo)切換,、0.5℃/1℃溫度差值切換,，加/減設(shè)定溫度,；


?  為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的低功耗，需要在低功耗下顯示LCD,，所以采用stop低功耗模式,，RTC定時(shí)喚醒和TouchKey喚醒。


旋鈕溫控器的接收器采用ACM32F030K8T7或ACM32F070KBT7做主控,，可以通過(guò)三檔撥動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)選擇常開(kāi),、常關(guān)、自動(dòng)三種工作模式,，在自動(dòng)模式下根據(jù)接收遙控器發(fā)來(lái)的RF信號(hào)進(jìn)行控制繼電器的開(kāi)啟和關(guān)閉,，方案框圖如下：




5. 軟件設(shè)計(jì)


01. ADC采集


正常待機(jī)下不對(duì)旋鈕進(jìn)行AD采樣，只有當(dāng)被TouchKey喚醒后定時(shí)采樣,。


以下是部分代碼：




02. 讀取溫濕度傳感器SHT30


溫濕度傳感器采樣IIC接口,，定時(shí)一分鐘采集一次傳感器的溫濕度數(shù)據(jù)，部分代碼如下：




03. 電池低電檢測(cè)


采用芯片自帶的LVD模塊檢測(cè)電池電量,，低于設(shè)定的閾值2.51V就閃爍低電圖標(biāo)報(bào)警提示,，以下是部分代碼：




04. LCD顯示


使用4*24 LCD顯示，在喚醒狀態(tài)每隔200ms刷新一次LCD顯示內(nèi)容,，以下是部分代碼：






05. RF 433模塊


RF模塊采用RFM300H,，SPI通訊，為了方便處理RF數(shù)據(jù),，采用狀態(tài)機(jī)來(lái)處理RF模塊的配置,，數(shù)據(jù)發(fā)送等，以下是部分代碼：






06. TouchKey檢測(cè)


通過(guò)TouchKey可喚醒產(chǎn)品,，切換溫標(biāo),、溫度差值、顯示設(shè)定溫度等,，部分初始化代碼如下：




07. 低功耗處理


為了實(shí)現(xiàn)低功耗,，采用stop模式,，進(jìn)入休眠前先判斷休眠標(biāo)志位是否允許進(jìn)入休眠,，再關(guān)閉定時(shí)器,、SPI,、IIC等外設(shè)，設(shè)置IO口狀態(tài),，配置RTC定時(shí)1min喚醒,、TouchKey喚醒,，以下是部分代碼：





08. 遙控器程序整體流程圖




09. 接收器程序整體流程圖




06 資源分享


旋鈕溫控器方案軟硬件資源：

https://gitee.com/acm32-mcu/acm32f0_temperature_control