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軟硬件(jian)全開源，航芯方案分享 | 旋鈕(niu)溫(wen)控(kong)器方案

溫(wen)控器用于控制(zhi)室(shi)內(nei)暖通設備，通過暖通設備為(wei)(wei)室(shi)內(nei)環境提供冷(leng)源和熱源，從而調節室(shi)內(nei)溫(wen)度環境，為(wei)(wei)人們提供舒適的生活環境。

旋鈕式溫(wen)控器更為(wei)結(jie)構簡潔(jie)、操作簡便，降低了用戶的使用難度，提(ti)供(gong)智(zhi)能化的控制方(fang)法(fa)，實現節能與舒適的平衡。

航芯推出的旋鈕溫控器(qi)解決方案，采用有(you)豐富外(wai)設(she)功(gong)能(neng)的ACM32F0x0系列(lie)作為主(zhu)控芯片，最低功(gong)耗可達0.5uA，具有(you)高(gao)整合度、高(gao)抗干擾、高(gao)可靠性等特點，有(you)助(zhu)于(yu)提高(gao)產品性能(neng)，幫助(zhu)客戶加快智(zhi)能(neng)溫控設(she)備(bei)的開發。

本文將帶你(ni)深入了解基于航芯ACM32F0x0系列如(ru)何快速搭(da)建旋鈕溫控器項目，干貨滿滿，開源(yuan)分享，更(geng)多資源(yuan)請(qing)在文末獲取哦！

1. 供暖設備應用(yong)概(gai)述(shu)

北方的供暖主(zhu)要(yao)有兩種方式：集體供暖和分戶(hu)供暖，分戶(hu)供暖較受用(yong)戶(hu)歡迎(ying)，這種方式用(yong)戶(hu)可以根據自己的需(xu)求和喜(xi)好(hao)按需(xu)供暖。分戶(hu)供暖催生了(le)很多新型(xing)供暖設備，比如電磁壁掛(gua)爐、燃氣壁掛(gua)爐、空氣能熱泵等(deng)。

這(zhe)些(xie)供(gong)暖(nuan)設(she)備搭載控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)，通過旋鈕(niu)(niu)溫(wen)控(kong)(kong)器(qi)(qi)可實現精(jing)準智能(neng)溫(wen)度(du)控(kong)(kong)制(zhi)，控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)負責接(jie)收旋鈕(niu)(niu)溫(wen)控(kong)(kong)器(qi)(qi)的(de)RF信(xin)號來控(kong)(kong)制(zhi)供(gong)暖(nuan)設(she)備的(de)開啟和關閉加熱，而旋鈕(niu)(niu)溫(wen)控(kong)(kong)器(qi)(qi)放置在用戶(hu)房間里，可實時檢測房間溫(wen)度(du)變化，發送RF信(xin)號實時調(diao)節溫(wen)度(du)，使房間溫(wen)度(du)始終(zhong)保(bao)持在用戶(hu)設(she)定的(de)舒適溫(wen)度(du)范圍內。

2. 技(ji)術規格

?  溫度控制范圍：-10℃~45℃

?  溫度顯示范圍：5℃~35℃

?  工(gong)作溫度：-20℃~55℃

?  供(gong)電方式：1.5V * 2，2節五號電池(chi)

?  待機功耗：12uA

?  遙控距離：室內≥30m

3. 功(gong)能特點

?  可通過旋鈕調節設定溫度

?  實時顯示當前環境溫度和當前加熱狀態

?  ℃/℉溫標切(qie)換

?  0.5℃/1℃溫度差(cha)值切換

?  高、低(di)溫報警，顯示屏溫度閃(shan)爍

?  低電(dian)量報警，顯示屏顯示低電(dian)量圖標

4. 方案(an)介紹(shao)

旋鈕(niu)溫控器(qi)(qi)分(fen)為遙(yao)控器(qi)(qi)和接(jie)收(shou)器(qi)(qi)，遙(yao)控器(qi)(qi)放在用(yong)戶(hu)房間，實時采集室內溫度，顯(xian)示(shi)溫度并實時調節；接(jie)收(shou)器(qi)(qi)則放在加熱(re)裝置旁邊，用(yong)于接(jie)收(shou)遙(yao)控器(qi)(qi)的(de)RF信號，控制繼(ji)電器(qi)(qi)，從而開(kai)啟(qi)和關閉(bi)加熱(re)。

旋鈕溫控器的遙(yao)控器可(ke)采用ACM32F030C8T7或ACM32F070CBT7做主控，框圖如(ru)下：

?  使(shi)用ADC來實(shi)現對旋鈕溫度調節(jie)；

?  使用(yong)IIC接口，讀取溫濕度(du)傳感器SHT30模塊的(de)溫濕度(du)；

?  使用芯(xin)片的LVD模塊(kuai)進行電池低電檢測；

?  使用芯片自(zi)帶的(de)LCD驅動來(lai)驅動斷(duan)碼(ma)LCD屏，顯示設置溫(wen)度、實時溫(wen)度、加熱狀態(tai)等；

?  使用SPI接口和RF 433模塊通信，發送RF信號控(kong)制加熱器的開關；

?  通過TouchKey來喚醒產品，并(bing)實現℃/℉溫(wen)(wen)標(biao)切換、0.5℃/1℃溫(wen)(wen)度(du)差值切換，加/減設定(ding)溫(wen)(wen)度(du)；

?  為了實現產(chan)品的(de)低功(gong)耗(hao)，需要在低功(gong)耗(hao)下顯示LCD，所以采用stop低功(gong)耗(hao)模式，RTC定時喚(huan)醒(xing)和TouchKey喚(huan)醒(xing)。

旋鈕溫控(kong)器的接收器采用ACM32F030K8T7或ACM32F070KBT7做(zuo)主控(kong)，可以通過三(san)檔撥(bo)動(dong)開關來選擇(ze)常開、常關、自動(dong)三(san)種工(gong)作模式(shi)，在自動(dong)模式(shi)下根據接收(shou)遙控(kong)器(qi)發來的RF信號進行控(kong)制(zhi)繼電(dian)器(qi)的開啟和(he)關閉(bi)，方案框圖如下：

5. 軟(ruan)件設計

01. ADC采集

正常待機下(xia)不對旋鈕進行AD采(cai)樣，只有當被TouchKey喚醒后定時采(cai)樣。

以下(xia)是部分代(dai)碼：

02. 讀(du)取(qu)溫濕(shi)度傳感器SHT30

溫濕度傳感器采樣IIC接口，定(ding)時(shi)一分(fen)鐘采集一次傳感器的(de)溫濕度數據(ju)，部分(fen)代碼如下(xia)：

03. 電池低(di)電檢測(ce)

采用芯片自帶的LVD模塊檢測電池電量，低于設定的閾值2.51V就閃爍低電圖標(biao)報警提示(shi)，以下是部分(fen)代(dai)碼：

04. LCD顯示

使(shi)用4*24 LCD顯示(shi)，在喚醒(xing)狀態每隔200ms刷新一次LCD顯示(shi)內容，以下是部分代碼：

05. RF 433模(mo)塊(kuai)

RF模塊采(cai)用(yong)RFM300H，SPI通訊(xun)，為了方(fang)便處理(li)RF數據，采(cai)用(yong)狀態機來處理(li)RF模塊的配置，數據發送等，以下是部分(fen)代碼：

06. TouchKey檢測

通過(guo)TouchKey可喚(huan)醒(xing)產(chan)品(pin)，切(qie)換(huan)溫(wen)(wen)標(biao)、溫(wen)(wen)度差(cha)值(zhi)、顯示(shi)設定溫(wen)(wen)度等(deng)，部分初始化代碼如(ru)下：

07. 低功耗(hao)處理(li)

為了實現低功(gong)耗，采用stop模式，進入(ru)休(xiu)眠前(qian)先判(pan)斷休(xiu)眠標志(zhi)位是否允許(xu)進入(ru)休(xiu)眠，再(zai)關閉定(ding)(ding)時器、SPI、IIC等外設，設置(zhi)(zhi)IO口狀(zhuang)態，配置(zhi)(zhi)RTC定(ding)(ding)時1min喚醒、TouchKey喚醒，以(yi)下是部分代(dai)碼：

08. 遙控(kong)器(qi)程序整(zheng)體流程圖

09. 接收器程序整(zheng)體流(liu)程圖

06 資源分(fen)享

旋鈕(niu)溫(wen)控器方案軟硬件(jian)資(zi)源：