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軟硬件全開源，航(hang)芯方案分(fen)享 | 旋鈕(niu)溫控器方案

溫(wen)控器(qi)用于控制室(shi)(shi)內暖(nuan)(nuan)通設(she)備，通過暖(nuan)(nuan)通設(she)備為(wei)(wei)室(shi)(shi)內環境提供(gong)冷源(yuan)和熱源(yuan)，從而調(diao)節室(shi)(shi)內溫(wen)度環境，為(wei)(wei)人們提供(gong)舒適的生活環境。

旋鈕式溫控器(qi)更為結(jie)構(gou)簡潔、操(cao)作(zuo)簡便，降低(di)了用戶的使(shi)用難度，提(ti)供(gong)智(zhi)能(neng)化的控制方法，實(shi)現節能(neng)與舒適(shi)的平衡(heng)。

航芯(xin)推出(chu)的旋鈕溫控器解決方案，采用(yong)有(you)豐(feng)富外設(she)功能的ACM32F0x0系列(lie)作(zuo)為主控芯(xin)片，最(zui)低功耗可達0.5uA，具有(you)高(gao)(gao)整合度(du)、高(gao)(gao)抗干擾、高(gao)(gao)可靠(kao)性等特點，有(you)助于提高(gao)(gao)產品性能，幫助客(ke)戶加快智能溫控設(she)備(bei)的開(kai)發(fa)。

本文將帶你深入了解基于航芯ACM32F0x0系列(lie)如何快速搭建旋鈕(niu)溫(wen)控(kong)器(qi)項目(mu)，干貨(huo)滿(man)滿(man)，開源分享(xiang)，更多資源請在(zai)文末獲取哦(e)！

1. 供暖設備(bei)應用(yong)概(gai)述

北方(fang)的(de)供(gong)暖(nuan)主要有兩種(zhong)方(fang)式(shi)：集體(ti)供(gong)暖(nuan)和(he)分(fen)戶供(gong)暖(nuan)，分(fen)戶供(gong)暖(nuan)較受(shou)用戶歡迎，這種(zhong)方(fang)式(shi)用戶可以(yi)根據自(zi)己的(de)需(xu)求和(he)喜好按需(xu)供(gong)暖(nuan)。分(fen)戶供(gong)暖(nuan)催(cui)生了很多新型供(gong)暖(nuan)設備(bei)，比如(ru)電磁壁掛爐、燃氣(qi)壁掛爐、空氣(qi)能熱(re)泵等(deng)。

這些供(gong)暖設備(bei)搭載控(kong)(kong)制器(qi)，通(tong)過旋(xuan)(xuan)鈕(niu)溫(wen)(wen)(wen)控(kong)(kong)器(qi)可實(shi)現精準智能溫(wen)(wen)(wen)度(du)控(kong)(kong)制，控(kong)(kong)制器(qi)負責接收旋(xuan)(xuan)鈕(niu)溫(wen)(wen)(wen)控(kong)(kong)器(qi)的RF信號來控(kong)(kong)制供(gong)暖設備(bei)的開啟和關閉加(jia)熱，而旋(xuan)(xuan)鈕(niu)溫(wen)(wen)(wen)控(kong)(kong)器(qi)放(fang)置在(zai)用(yong)戶房間里，可實(shi)時檢測房間溫(wen)(wen)(wen)度(du)變化，發送RF信號實(shi)時調節溫(wen)(wen)(wen)度(du)，使房間溫(wen)(wen)(wen)度(du)始(shi)終(zhong)保(bao)持在(zai)用(yong)戶設定的舒適溫(wen)(wen)(wen)度(du)范圍內。

2. 技術(shu)規格

?  溫度控制范(fan)圍：-10℃~45℃

?  溫度顯示(shi)范圍：5℃~35℃

?  工(gong)作溫(wen)度(du)：-20℃~55℃

?  供電方式：1.5V * 2，2節五號電池

?  待機(ji)功耗：12uA

?  遙控距離：室(shi)內≥30m

3. 功能特點

?  可通過旋鈕調節設定溫度

?  實時(shi)顯示當(dang)(dang)前環(huan)境(jing)溫度(du)和當(dang)(dang)前加熱狀態

?  ℃/℉溫標切換

?  0.5℃/1℃溫度差值切換

?  高(gao)、低溫(wen)(wen)報(bao)警，顯示屏溫(wen)(wen)度閃爍

?  低電(dian)量報警，顯示(shi)屏(ping)顯示(shi)低電(dian)量圖標

4. 方案(an)介(jie)紹

旋鈕溫(wen)控器(qi)分為遙(yao)控器(qi)和接(jie)收器(qi)，遙(yao)控器(qi)放(fang)在用戶房間，實(shi)(shi)時采集室內溫(wen)度，顯(xian)示溫(wen)度并實(shi)(shi)時調節；接(jie)收器(qi)則放(fang)在加(jia)熱裝(zhuang)置旁邊，用于接(jie)收遙(yao)控器(qi)的(de)RF信(xin)號，控制繼電器(qi)，從而開啟和關閉加(jia)熱。

旋鈕溫控器的(de)遙控器可采用(yong)ACM32F030C8T7或ACM32F070CBT7做(zuo)主控，框圖如下：

?  使用ADC來實現對旋鈕溫(wen)度調節；

?  使(shi)用IIC接(jie)口，讀取溫(wen)濕度傳感器(qi)SHT30模塊的(de)溫(wen)濕度；

?  使用芯片的LVD模塊(kuai)進行電(dian)池低電(dian)檢測；

?  使用芯片(pian)自(zi)帶的LCD驅動來驅動斷碼LCD屏，顯示(shi)設置溫度、實時溫度、加熱狀態(tai)等；

?  使用SPI接口和RF 433模(mo)塊(kuai)通信，發送RF信號控制加熱器的開關；

?  通過(guo)TouchKey來(lai)喚醒(xing)產品，并實現(xian)℃/℉溫(wen)(wen)標(biao)切(qie)(qie)換、0.5℃/1℃溫(wen)(wen)度差值切(qie)(qie)換，加/減(jian)設定(ding)溫(wen)(wen)度；

?  為了實(shi)現產(chan)品(pin)的(de)低功耗(hao)，需(xu)要在低功耗(hao)下顯示LCD，所以采用stop低功耗(hao)模式，RTC定時喚醒和(he)TouchKey喚醒。

旋鈕溫控器的接收器采用ACM32F030K8T7或ACM32F070KBT7做主(zhu)控，可以通過三檔撥動(dong)開關(guan)來選擇常(chang)(chang)開、常(chang)(chang)關(guan)、自動(dong)三種工作(zuo)模式，在自動(dong)模式下根據(ju)接收遙控(kong)器(qi)發來的RF信號進行(xing)控(kong)制繼電器(qi)的開啟(qi)和關(guan)閉(bi)，方案框圖(tu)如下：

5. 軟件設計

01. ADC采(cai)集(ji)

正常待機下不對旋鈕進行(xing)AD采樣(yang)，只有當(dang)被TouchKey喚醒后定時采樣(yang)。

以下(xia)是部分代碼：

02. 讀取溫濕度傳感器SHT30

溫濕度(du)傳(chuan)(chuan)感器采樣IIC接口，定時一分鐘采集一次傳(chuan)(chuan)感器的溫濕度(du)數據，部分代碼如下：

03. 電池低電檢(jian)測

采用芯片自帶的LVD模塊(kuai)檢測電(dian)池電(dian)量，低(di)于設定的閾值2.51V就閃爍低(di)電(dian)圖標報(bao)警提(ti)示，以(yi)下是部分代碼：

04. LCD顯(xian)示

使用4*24 LCD顯示，在喚醒狀態(tai)每(mei)隔200ms刷新(xin)一次LCD顯示內容，以下是部分代(dai)碼：

05. RF 433模(mo)塊

RF模塊采用RFM300H，SPI通訊(xun)，為了方便處理(li)(li)RF數據(ju)，采用狀態機來處理(li)(li)RF模塊的配置，數據(ju)發送等，以下是部(bu)分(fen)代碼：

06. TouchKey檢測(ce)

通過TouchKey可(ke)喚醒產(chan)品，切換溫標、溫度差值(zhi)、顯(xian)示設定溫度等，部分初始化(hua)代(dai)碼如下(xia)：

07. 低功耗(hao)處理

為(wei)了實現低(di)功耗，采用stop模式，進入(ru)休(xiu)眠(mian)前先判(pan)斷休(xiu)眠(mian)標志位是否(fou)允許進入(ru)休(xiu)眠(mian)，再(zai)關(guan)閉定時器、SPI、IIC等(deng)外(wai)設(she)，設(she)置(zhi)IO口狀態，配置(zhi)RTC定時1min喚醒(xing)(xing)、TouchKey喚醒(xing)(xing)，以下是部分代碼(ma)：

08. 遙控器程(cheng)序整體流程(cheng)圖(tu)

09. 接收器(qi)程序整體流程圖

06 資(zi)源分享(xiang)

旋(xuan)鈕溫(wen)控器方案軟(ruan)硬件資(zi)源(yuan)：