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軟硬件(jian)全開源，航芯方(fang)案分享 | 旋鈕溫控(kong)器(qi)方(fang)案

溫控器用于控制室內(nei)暖通(tong)設備，通(tong)過暖通(tong)設備為(wei)室內(nei)環境(jing)提供冷源和熱源，從而調節室內(nei)溫度環境(jing)，為(wei)人們提供舒適的生活環境(jing)。

旋鈕(niu)式溫控器更(geng)為結構(gou)簡潔、操作(zuo)簡便，降低(di)了用戶的使用難度(du)，提供智能化的控制方法(fa)，實現(xian)節能與(yu)舒適的平衡。

航(hang)芯(xin)推出的(de)(de)旋(xuan)鈕溫控器(qi)解決方案，采用有(you)豐富(fu)外設功能的(de)(de)ACM32F0x0系列作(zuo)為主(zhu)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(kang)干擾、高(gao)(gao)可靠(kao)性等特點，有(you)助(zhu)于(yu)提高(gao)(gao)產品性能，幫助(zhu)客戶加快智能溫控設備的(de)(de)開發。

本文將帶你深(shen)入了(le)解基于(yu)航芯ACM32F0x0系列(lie)如(ru)何快速(su)搭建旋鈕溫控器項目，干貨(huo)滿滿，開源(yuan)(yuan)分享(xiang)，更多(duo)資源(yuan)(yuan)請在(zai)文末獲取哦(e)！

1. 供暖設備應用概述

北方的供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)(nuan)(nuan)主(zhu)要有(you)兩種方式：集(ji)體供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)(nuan)(nuan)和分(fen)戶(hu)供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)(nuan)(nuan)，分(fen)戶(hu)供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)(nuan)(nuan)較受用戶(hu)歡(huan)迎，這種方式用戶(hu)可以根據(ju)自己的需求和喜好(hao)按需供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)(nuan)(nuan)。分(fen)戶(hu)供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)(nuan)(nuan)催生(sheng)了很(hen)多新(xin)型供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)(nuan)(nuan)設備，比如(ru)電磁壁掛爐、燃氣壁掛爐、空氣能熱泵(beng)等。

這(zhe)些供暖設備(bei)(bei)搭載(zai)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)，通過旋鈕溫(wen)(wen)控(kong)(kong)器(qi)(qi)可實現(xian)精準智(zhi)能溫(wen)(wen)度(du)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)負責(ze)接收旋鈕溫(wen)(wen)控(kong)(kong)器(qi)(qi)的(de)RF信(xin)號來控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)供暖設備(bei)(bei)的(de)開啟和關閉加熱(re)，而旋鈕溫(wen)(wen)控(kong)(kong)器(qi)(qi)放置在用(yong)戶房間(jian)里，可實時(shi)檢測房間(jian)溫(wen)(wen)度(du)變(bian)化(hua)，發送(song)RF信(xin)號實時(shi)調節溫(wen)(wen)度(du)，使房間(jian)溫(wen)(wen)度(du)始(shi)終保持在用(yong)戶設定的(de)舒適溫(wen)(wen)度(du)范(fan)圍內(nei)。

2. 技(ji)術規(gui)格

?  溫度控制范圍：-10℃~45℃

?  溫度顯示范圍：5℃~35℃

?  工作(zuo)溫度：-20℃~55℃

?  供電(dian)方(fang)式：1.5V * 2，2節五號電(dian)池

?  待機功耗：12uA

?  遙控距離：室內≥30m

3. 功能特點

?  可通過旋鈕調節設定溫度

?  實時顯(xian)示當(dang)(dang)前(qian)環境溫度和當(dang)(dang)前(qian)加熱狀態

?  ℃/℉溫標切換

?  0.5℃/1℃溫(wen)度差值切換(huan)

?  高(gao)、低(di)溫(wen)報警(jing)，顯示屏溫(wen)度閃(shan)爍

?  低(di)電量(liang)報警(jing)，顯示屏(ping)顯示低(di)電量(liang)圖標

4. 方案介紹

旋(xuan)鈕溫(wen)(wen)控器(qi)分為(wei)遙(yao)控器(qi)和接(jie)收器(qi)，遙(yao)控器(qi)放在用(yong)(yong)戶(hu)房間(jian)，實時采集室(shi)內溫(wen)(wen)度(du)，顯示溫(wen)(wen)度(du)并實時調節；接(jie)收器(qi)則放在加熱裝置旁邊，用(yong)(yong)于接(jie)收遙(yao)控器(qi)的RF信號，控制繼電(dian)器(qi)，從而(er)開(kai)啟(qi)和關閉加熱。

旋鈕溫控(kong)器的遙控(kong)器可(ke)采用(yong)ACM32F030C8T7或ACM32F070CBT7做主控(kong)，框(kuang)圖(tu)如(ru)下：

?  使用ADC來實現對旋(xuan)鈕溫(wen)度調節；

?  使用IIC接(jie)口(kou)，讀取(qu)溫濕(shi)度傳感器(qi)SHT30模塊的溫濕(shi)度；

?  使用芯片的LVD模塊(kuai)進(jin)行電(dian)池(chi)低(di)電(dian)檢測；

?  使用芯(xin)片自帶的LCD驅動來(lai)驅動斷碼LCD屏，顯(xian)示(shi)設(she)置(zhi)溫度、實(shi)時溫度、加熱狀(zhuang)態等；

?  使用SPI接口和RF 433模塊通信(xin)(xin)，發送RF信(xin)(xin)號(hao)控制加熱器的開關；

?  通過(guo)TouchKey來喚醒產品，并(bing)實現℃/℉溫標切(qie)(qie)換、0.5℃/1℃溫度(du)差(cha)值切(qie)(qie)換，加/減設(she)定(ding)溫度(du)；

?  為(wei)了實現產品的低功(gong)耗，需(xu)要(yao)在低功(gong)耗下顯示LCD，所以(yi)采用stop低功(gong)耗模式(shi)，RTC定時喚(huan)醒和TouchKey喚(huan)醒。

旋鈕溫(wen)控器的接收器采用(yong)ACM32F030K8T7或ACM32F070KBT7做主控，可以通過(guo)三檔撥動開關來選擇常開、常關、自(zi)動三種工作模(mo)式(shi)，在(zai)自(zi)動模(mo)式(shi)下(xia)根(gen)據接收遙控(kong)器發來的RF信號進行控(kong)制繼電器的開啟和關閉，方案(an)框(kuang)圖(tu)如(ru)下(xia)：

5. 軟(ruan)件設(she)計

01. ADC采集(ji)

正常待機下不(bu)對旋鈕進行(xing)AD采(cai)樣(yang)，只有當被TouchKey喚醒后定(ding)時采(cai)樣(yang)。

以下是部(bu)分代碼：

02. 讀取溫濕(shi)度傳(chuan)感器SHT30

溫濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器采(cai)(cai)樣IIC接(jie)口(kou)，定時一(yi)分(fen)鐘采(cai)(cai)集一(yi)次傳(chuan)感(gan)器的(de)溫濕(shi)度(du)數據(ju)，部(bu)分(fen)代碼(ma)如下：

03. 電池低電檢測

采用芯(xin)片(pian)自帶的LVD模塊檢測(ce)電池電量，低于設定的閾值2.51V就閃(shan)爍低電圖(tu)標報警提示，以下是部分代碼：

04. LCD顯(xian)示(shi)

使(shi)用(yong)4*24 LCD顯(xian)示，在喚醒狀態每隔200ms刷新一(yi)次LCD顯(xian)示內容，以下是(shi)部(bu)分代(dai)碼：

05. RF 433模(mo)塊

RF模塊采用(yong)RFM300H，SPI通訊，為(wei)了方便處(chu)理RF數據(ju)，采用(yong)狀態機來處(chu)理RF模塊的配置，數據(ju)發送等，以(yi)下是部分(fen)代碼(ma)：

06. TouchKey檢測

通過(guo)TouchKey可喚醒產品，切(qie)換(huan)溫標、溫度(du)差值、顯示設定溫度(du)等(deng)，部分初(chu)始化代碼如下：

07. 低功耗處理(li)

為了實現低功(gong)耗，采用stop模(mo)式，進入(ru)休(xiu)眠前先判斷休(xiu)眠標志(zhi)位是否允許(xu)進入(ru)休(xiu)眠，再關(guan)閉定時(shi)(shi)器、SPI、IIC等外設，設置IO口狀態，配置RTC定時(shi)(shi)1min喚醒、TouchKey喚醒，以下是部分代碼：

08. 遙控器(qi)程序整體流程圖

09. 接(jie)收器程序整體(ti)流程圖

06 資源分享(xiang)

旋鈕溫(wen)控(kong)器(qi)方案軟(ruan)硬件資源：