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軟硬(ying)件(jian)全開源(yuan)，航(hang)芯方案分享 | 旋鈕溫(wen)控器方案

溫控器用于控制室內(nei)暖通(tong)設備，通(tong)過(guo)暖通(tong)設備為室內(nei)環境(jing)提供冷源(yuan)和(he)熱源(yuan)，從(cong)而調節室內(nei)溫度環境(jing)，為人們提供舒適的生活環境(jing)。

旋(xuan)鈕式溫控(kong)(kong)器更為結構簡潔、操作簡便，降低(di)了(le)用戶的(de)使用難度(du)，提供智能化(hua)的(de)控(kong)(kong)制方法(fa)，實現(xian)節(jie)能與舒適的(de)平(ping)衡。

航芯(xin)(xin)推出的(de)旋鈕溫控器解決方案，采用有(you)豐富外(wai)設功能(neng)的(de)ACM32F0x0系(xi)列(lie)作為主控芯(xin)(xin)片，最低功耗可(ke)達0.5uA，具有(you)高(gao)整合度、高(gao)抗干擾、高(gao)可(ke)靠性等特點，有(you)助于(yu)提高(gao)產(chan)品性能(neng)，幫助客戶加快智能(neng)溫控設備(bei)的(de)開發。

本(ben)文將帶你深入了解(jie)基(ji)于航芯ACM32F0x0系列如(ru)何快速搭建旋鈕溫(wen)控器項目，干貨滿(man)滿(man)，開(kai)源(yuan)(yuan)分享，更多資源(yuan)(yuan)請在文末獲(huo)取哦！

1. 供暖設備應(ying)用概(gai)述(shu)

北方的供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)主要有兩種方式(shi)：集體供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)和(he)分(fen)戶供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)，分(fen)戶供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)較受用戶歡迎，這種方式(shi)用戶可(ke)以根據(ju)自己的需(xu)求和(he)喜(xi)好按需(xu)供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)。分(fen)戶供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)催生了(le)很多新型供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)設備，比如電(dian)磁壁(bi)掛爐、燃(ran)氣(qi)壁(bi)掛爐、空氣(qi)能(neng)熱泵等。

這(zhe)些供暖設(she)備搭載控(kong)制(zhi)器(qi)，通過旋(xuan)鈕溫(wen)(wen)控(kong)器(qi)可實現精準智能(neng)溫(wen)(wen)度控(kong)制(zhi)，控(kong)制(zhi)器(qi)負責接收(shou)旋(xuan)鈕溫(wen)(wen)控(kong)器(qi)的(de)(de)RF信(xin)號(hao)來控(kong)制(zhi)供暖設(she)備的(de)(de)開啟和關閉加熱，而旋(xuan)鈕溫(wen)(wen)控(kong)器(qi)放(fang)置在(zai)用戶房(fang)間里，可實時檢測(ce)房(fang)間溫(wen)(wen)度變化，發送RF信(xin)號(hao)實時調節溫(wen)(wen)度，使(shi)房(fang)間溫(wen)(wen)度始終保持(chi)在(zai)用戶設(she)定的(de)(de)舒適(shi)溫(wen)(wen)度范圍內。

2. 技術規(gui)格(ge)

?  溫度(du)控制范(fan)圍：-10℃~45℃

?  溫度(du)顯示(shi)范圍：5℃~35℃

?  工作(zuo)溫度：-20℃~55℃

?  供電方式：1.5V * 2，2節(jie)五(wu)號電池

?  待(dai)機(ji)功耗(hao)：12uA

?  遙控距離(li)：室內≥30m

3. 功能特點(dian)

?  可通過旋鈕調節設定溫度

?  實時顯示當前(qian)環境(jing)溫(wen)度和當前(qian)加熱狀態(tai)

?  ℃/℉溫標切換

?  0.5℃/1℃溫度(du)差值切換

?  高、低(di)溫報警，顯示(shi)屏(ping)溫度閃爍

?  低電(dian)量(liang)報警，顯(xian)示屏顯(xian)示低電(dian)量(liang)圖(tu)標(biao)

4. 方案介(jie)紹

旋鈕溫控器(qi)分(fen)為遙控器(qi)和接(jie)收器(qi)，遙控器(qi)放在用戶房(fang)間，實(shi)時采集(ji)室(shi)內(nei)溫度，顯示溫度并實(shi)時調節；接(jie)收器(qi)則放在加(jia)(jia)熱裝置(zhi)旁邊，用于(yu)接(jie)收遙控器(qi)的RF信(xin)號(hao)，控制繼電器(qi)，從而開啟和關閉加(jia)(jia)熱。

旋鈕溫(wen)控器的(de)遙控器可采用ACM32F030C8T7或ACM32F070CBT7做主控，框圖如下：

?  使(shi)用ADC來實現(xian)對旋(xuan)鈕溫度調節；

?  使用IIC接口，讀(du)取溫濕度傳感器SHT30模塊(kuai)的(de)溫濕度；

?  使用芯片的LVD模塊進行(xing)電(dian)池(chi)低電(dian)檢測(ce)；

?  使用(yong)芯(xin)片自帶的LCD驅動來驅動斷碼LCD屏，顯示設置溫度(du)、實時溫度(du)、加熱狀態等；

?  使用SPI接口和RF 433模(mo)塊通信，發送RF信號(hao)控(kong)制加熱(re)器的開關；

?  通過TouchKey來(lai)喚醒產(chan)品，并實現℃/℉溫(wen)標切換、0.5℃/1℃溫(wen)度差值切換，加/減設定(ding)溫(wen)度；

?  為了(le)實現產品的低(di)(di)功耗，需要在低(di)(di)功耗下顯示LCD，所(suo)以采用stop低(di)(di)功耗模式，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(zuo)主控，可以(yi)通過(guo)三(san)(san)檔(dang)撥(bo)動開(kai)(kai)關(guan)來(lai)選擇(ze)常開(kai)(kai)、常關(guan)、自動三(san)(san)種工作模式，在自動模式下根據接(jie)收遙(yao)控器(qi)發(fa)來(lai)的RF信號進行控制(zhi)繼電器(qi)的開(kai)(kai)啟(qi)和關(guan)閉，方案框(kuang)圖(tu)如下：

5. 軟件設計

01. ADC采(cai)集

正常(chang)待機下不對旋鈕進(jin)行AD采樣，只(zhi)有當被(bei)TouchKey喚醒(xing)后定(ding)時采樣。

以下是(shi)部分代碼：

02. 讀取溫濕度(du)傳感器SHT30

溫(wen)(wen)濕度傳(chuan)感器采樣(yang)IIC接口，定時一分(fen)鐘(zhong)采集一次(ci)傳(chuan)感器的溫(wen)(wen)濕度數(shu)據，部分(fen)代碼如下：

03. 電池低電檢測

采用芯片自帶的(de)LVD模塊(kuai)檢測電(dian)池電(dian)量，低(di)于設定(ding)的(de)閾值2.51V就閃(shan)爍低(di)電(dian)圖標報警(jing)提示，以下是部分代(dai)碼：

04. LCD顯示

使用4*24 LCD顯示(shi)(shi)，在喚醒狀態每隔200ms刷新一次(ci)LCD顯示(shi)(shi)內容(rong)，以下是部分代碼：

05. RF 433模(mo)塊

RF模(mo)塊采用(yong)RFM300H，SPI通訊，為了方便處(chu)理(li)RF數(shu)據(ju)，采用(yong)狀態機來處(chu)理(li)RF模(mo)塊的(de)配置，數(shu)據(ju)發送等，以下(xia)是部分代碼：

06. TouchKey檢測

通(tong)過(guo)TouchKey可喚醒產品(pin)，切換(huan)溫(wen)標、溫(wen)度差值、顯示設定溫(wen)度等(deng)，部分初始(shi)化代碼如下：

07. 低(di)功耗處理

為(wei)了實(shi)現低功耗，采(cai)用stop模式，進(jin)入休(xiu)眠(mian)前(qian)先判斷休(xiu)眠(mian)標志位是否允許進(jin)入休(xiu)眠(mian)，再關閉定時器、SPI、IIC等外設，設置(zhi)(zhi)IO口狀態，配置(zhi)(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(kong)器程序整體流程圖

09. 接收器程序整體流程圖(tu)

06 資(zi)源分享(xiang)

旋鈕溫控(kong)器方案軟(ruan)硬件資源(yuan)：