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軟(ruan)硬件全(quan)開源，航(hang)芯方案(an)分享(xiang) | 旋鈕(niu)溫控(kong)器方案(an)

溫(wen)控(kong)器用于控(kong)制室內暖通設備，通過(guo)暖通設備為室內環(huan)境(jing)提供冷源(yuan)(yuan)和(he)熱(re)源(yuan)(yuan)，從而(er)調節(jie)室內溫(wen)度(du)環(huan)境(jing)，為人們提供舒適(shi)的生活環(huan)境(jing)。

旋鈕(niu)式溫控(kong)器更(geng)為(wei)結構簡(jian)潔、操作簡(jian)便，降低了(le)用(yong)戶的使(shi)用(yong)難度，提供智能(neng)化的控(kong)制方法，實現節能(neng)與舒適的平(ping)衡。

航芯(xin)(xin)推(tui)出(chu)的(de)旋鈕溫控(kong)器解決方案，采(cai)用有(you)豐(feng)富外設功(gong)能(neng)的(de)ACM32F0x0系列作為(wei)主控(kong)芯(xin)(xin)片(pian)，最(zui)低功(gong)耗可達0.5uA，具(ju)有(you)高(gao)(gao)整(zheng)合度、高(gao)(gao)抗干擾、高(gao)(gao)可靠性(xing)等特(te)點，有(you)助于提高(gao)(gao)產品(pin)性(xing)能(neng)，幫(bang)助客戶加快智(zhi)能(neng)溫控(kong)設備(bei)的(de)開發(fa)。

本文將帶你深(shen)入了(le)解(jie)基(ji)于航芯ACM32F0x0系列如何(he)快速搭建(jian)旋鈕(niu)溫控器(qi)項(xiang)目，干貨滿滿，開(kai)源分享，更(geng)多資源請在(zai)文末(mo)獲取(qu)哦！

1. 供(gong)暖設備應(ying)用(yong)概述

北方的供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)(nuan)(nuan)主要有兩種方式(shi)：集體供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)(nuan)(nuan)和(he)分(fen)戶供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)(nuan)(nuan)，分(fen)戶供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)(nuan)(nuan)較受用戶歡迎(ying)，這(zhe)種方式(shi)用戶可以根據自己的需求(qiu)和(he)喜(xi)好按需供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)(nuan)(nuan)。分(fen)戶供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)(nuan)(nuan)催生了很多新(xin)型供(gong)(gong)暖(nuan)(nuan)(nuan)(nuan)設備，比(bi)如電磁壁掛爐(lu)、燃氣(qi)(qi)壁掛爐(lu)、空氣(qi)(qi)能熱泵等。

這些供(gong)暖(nuan)設備搭(da)載控(kong)(kong)(kong)制(zhi)器(qi)，通過旋鈕溫(wen)(wen)控(kong)(kong)(kong)器(qi)可實(shi)現精準智(zhi)能溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)，控(kong)(kong)(kong)制(zhi)器(qi)負責接收旋鈕溫(wen)(wen)控(kong)(kong)(kong)器(qi)的(de)RF信號來控(kong)(kong)(kong)制(zhi)供(gong)暖(nuan)設備的(de)開啟和關閉加熱，而旋鈕溫(wen)(wen)控(kong)(kong)(kong)器(qi)放置在用戶(hu)房(fang)(fang)間里，可實(shi)時(shi)檢測房(fang)(fang)間溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)變(bian)化，發送RF信號實(shi)時(shi)調節溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，使房(fang)(fang)間溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)始終保持在用戶(hu)設定的(de)舒適溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)范(fan)圍(wei)內。

2. 技(ji)術規格(ge)

?  溫度控制范圍：-10℃~45℃

?  溫(wen)度顯(xian)示范圍：5℃~35℃

?  工作(zuo)溫度：-20℃~55℃

?  供電方式(shi)：1.5V * 2，2節(jie)五號電池(chi)

?  待機功耗：12uA

?  遙(yao)控距離：室內(nei)≥30m

3. 功能特點

?  可通過旋鈕調節設定溫度

?  實(shi)時顯示(shi)當(dang)前(qian)環境溫(wen)度和當(dang)前(qian)加(jia)熱狀態

?  ℃/℉溫標切換

?  0.5℃/1℃溫度差值切換

?  高、低(di)溫(wen)(wen)報警，顯示屏溫(wen)(wen)度閃爍

?  低電(dian)量(liang)報警，顯示屏顯示低電(dian)量(liang)圖標

4. 方案介紹

旋鈕溫控(kong)器分為遙控(kong)器和接(jie)收器，遙控(kong)器放在用戶房間(jian)，實時(shi)采集室內(nei)溫度，顯示溫度并實時(shi)調節；接(jie)收器則放在加熱裝置(zhi)旁邊，用于接(jie)收遙控(kong)器的RF信號，控(kong)制繼電器，從而(er)開啟和關閉(bi)加熱。

旋鈕溫控(kong)器(qi)的遙控(kong)器(qi)可(ke)采(cai)用ACM32F030C8T7或ACM32F070CBT7做主控(kong)，框(kuang)圖如下：

?  使(shi)用ADC來實現對(dui)旋鈕(niu)溫度(du)調節(jie)；

?  使用IIC接口，讀取溫濕(shi)度傳感器SHT30模塊的溫濕(shi)度；

?  使(shi)用芯片的LVD模塊進行電池低電檢測；

?  使用芯片自帶的LCD驅動來驅動斷碼LCD屏，顯(xian)示設置溫度、實時溫度、加熱(re)狀(zhuang)態等(deng)；

?  使用SPI接口(kou)和RF 433模塊通(tong)信，發(fa)送RF信號(hao)控制加熱器的開關；

?  通(tong)過TouchKey來(lai)喚醒產品，并實現℃/℉溫標切(qie)換、0.5℃/1℃溫度(du)差(cha)值切(qie)換，加/減設定溫度(du)；

?  為了(le)實(shi)現產品的(de)低(di)功(gong)耗，需(xu)要在低(di)功(gong)耗下顯示LCD，所以采(cai)用(yong)stop低(di)功(gong)耗模式，RTC定時喚醒(xing)和TouchKey喚醒(xing)。

旋鈕(niu)溫(wen)控器的接收器采用ACM32F030K8T7或ACM32F070KBT7做主控，可以通過三檔撥動(dong)(dong)開(kai)關來(lai)選擇常(chang)(chang)開(kai)、常(chang)(chang)關、自(zi)動(dong)(dong)三種工作模式(shi)，在(zai)自(zi)動(dong)(dong)模式(shi)下(xia)根據(ju)接收遙控器(qi)發來(lai)的(de)(de)RF信號(hao)進行控制繼電器(qi)的(de)(de)開(kai)啟和關閉，方(fang)案框圖如下(xia)：

5. 軟件設計(ji)

01. ADC采(cai)集

正常待機下不對旋鈕進(jin)行AD采樣(yang)，只(zhi)有(you)當(dang)被(bei)TouchKey喚醒后定(ding)時(shi)采樣(yang)。

以(yi)下是部分代碼：

02. 讀(du)取溫濕度傳感器SHT30

溫(wen)濕度傳感器采樣IIC接口，定時一分鐘采集一次傳感器的溫(wen)濕度數據(ju)，部分代碼如下：

03. 電(dian)池低電(dian)檢測

采(cai)用(yong)芯片自帶的LVD模塊(kuai)檢(jian)測電池電量，低(di)(di)于設(she)定的閾值2.51V就閃爍低(di)(di)電圖標報警提示(shi)，以下(xia)是部分代碼：

04. LCD顯示

使用(yong)4*24 LCD顯(xian)示，在喚醒(xing)狀態每隔200ms刷新一(yi)次LCD顯(xian)示內容，以(yi)下(xia)是(shi)部分代(dai)碼：

05. RF 433模塊

RF模塊采用RFM300H，SPI通(tong)訊，為了方(fang)便處理RF數(shu)據(ju)，采用狀(zhuang)態機(ji)來處理RF模塊的(de)配置，數(shu)據(ju)發送等，以下(xia)是部分代碼：

06. TouchKey檢測

通過TouchKey可喚醒產品，切換溫(wen)(wen)標、溫(wen)(wen)度(du)差值、顯(xian)示設(she)定(ding)溫(wen)(wen)度(du)等，部分初始化代碼如下：

07. 低功(gong)耗處理

為了實現低功耗，采(cai)用stop模式(shi)，進入休(xiu)眠(mian)(mian)前先判(pan)斷(duan)休(xiu)眠(mian)(mian)標志位是否允許進入休(xiu)眠(mian)(mian)，再關閉(bi)定時器、SPI、IIC等(deng)外設，設置IO口(kou)狀態(tai)，配置RTC定時1min喚(huan)(huan)醒(xing)(xing)、TouchKey喚(huan)(huan)醒(xing)(xing)，以下是部分代碼：

08. 遙控器程序整(zheng)體流程圖

09. 接收器程序整體流程圖(tu)

06 資源分(fen)享

旋(xuan)鈕溫控(kong)器方案軟硬件資源：