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軟(ruan)硬件全開(kai)源，航(hang)芯方案(an)分享 | 旋鈕溫控器方案(an)

溫控(kong)器用于控(kong)制室(shi)內(nei)暖通設備(bei)，通過暖通設備(bei)為室(shi)內(nei)環境提供(gong)冷源和熱源，從而調節室(shi)內(nei)溫度(du)環境，為人們提供(gong)舒(shu)適(shi)的生活環境。

旋鈕式溫控(kong)器更為結構簡潔(jie)、操作簡便，降低(di)了用戶(hu)的使用難度，提供智能(neng)化(hua)的控(kong)制方法，實現節能(neng)與(yu)舒適的平衡。

航(hang)芯推出的(de)旋(xuan)鈕溫控器解(jie)決方案，采用有豐富外(wai)設功能的(de)ACM32F0x0系列作為主控芯片，最低功耗可達0.5uA，具有高整合度、高抗(kang)干(gan)擾、高可靠性等(deng)特(te)點，有助于(yu)提高產品(pin)性能，幫(bang)助客戶加快智能溫控設備的(de)開發。

本文將帶你深入了解基于航芯(xin)ACM32F0x0系列(lie)如何快速搭建旋鈕溫(wen)控(kong)器項(xiang)目，干貨滿滿，開源分享，更多資源請在文末(mo)獲取(qu)哦(e)！

1. 供暖設備(bei)應(ying)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)(he)分戶(hu)供(gong)暖(nuan)，分戶(hu)供(gong)暖(nuan)較(jiao)受用(yong)戶(hu)歡迎，這種(zhong)方(fang)式(shi)用(yong)戶(hu)可以根據(ju)自己(ji)的(de)需求和(he)(he)喜好按需供(gong)暖(nuan)。分戶(hu)供(gong)暖(nuan)催生了很多新型供(gong)暖(nuan)設備，比如(ru)電磁壁掛爐(lu)、燃氣(qi)壁掛爐(lu)、空氣(qi)能熱(re)泵等。

這些供暖設備(bei)搭載控(kong)制(zhi)器(qi)，通過旋(xuan)鈕溫控(kong)器(qi)可實(shi)現精準智能溫度(du)控(kong)制(zhi)，控(kong)制(zhi)器(qi)負責接收旋(xuan)鈕溫控(kong)器(qi)的RF信號來(lai)控(kong)制(zhi)供暖設備(bei)的開啟和(he)關閉加熱，而旋(xuan)鈕溫控(kong)器(qi)放置(zhi)在(zai)用戶(hu)房間(jian)里，可實(shi)時(shi)檢測房間(jian)溫度(du)變化(hua)，發(fa)送RF信號實(shi)時(shi)調節溫度(du)，使房間(jian)溫度(du)始終保持(chi)在(zai)用戶(hu)設定(ding)的舒適溫度(du)范圍內。

2. 技術(shu)規(gui)格(ge)

?  溫(wen)度控制范(fan)圍：-10℃~45℃

?  溫度(du)顯示范(fan)圍：5℃~35℃

?  工(gong)作溫度：-20℃~55℃

?  供電(dian)(dian)方式：1.5V * 2，2節五(wu)號(hao)電(dian)(dian)池

?  待機(ji)功(gong)耗(hao)：12uA

?  遙控距離(li)：室內(nei)≥30m

3. 功能特(te)點

?  可通過旋鈕調節設定溫度

?  實時顯示當前(qian)環境溫度和(he)當前(qian)加熱狀態

?  ℃/℉溫標切(qie)換

?  0.5℃/1℃溫度差值切(qie)換

?  高、低溫(wen)報警，顯示屏溫(wen)度(du)閃爍(shuo)

?  低(di)(di)電量(liang)報警，顯(xian)示屏顯(xian)示低(di)(di)電量(liang)圖標(biao)

4. 方案介(jie)紹(shao)

旋鈕溫(wen)(wen)控(kong)(kong)器(qi)分為遙(yao)控(kong)(kong)器(qi)和(he)接(jie)收器(qi)，遙(yao)控(kong)(kong)器(qi)放(fang)(fang)在(zai)用戶房間，實時采集(ji)室內溫(wen)(wen)度，顯示溫(wen)(wen)度并(bing)實時調節(jie)；接(jie)收器(qi)則(ze)放(fang)(fang)在(zai)加熱裝置旁邊，用于接(jie)收遙(yao)控(kong)(kong)器(qi)的RF信號(hao)，控(kong)(kong)制繼電器(qi)，從而(er)開啟和(he)關(guan)閉加熱。

旋鈕溫控器的遙控器可采用ACM32F030C8T7或ACM32F070CBT7做主(zhu)控，框圖如下：

?  使用ADC來(lai)實現對旋鈕溫度調節；

?  使用IIC接口(kou)，讀取(qu)溫(wen)濕度(du)傳感器SHT30模(mo)塊的溫(wen)濕度(du)；

?  使用芯片(pian)的LVD模塊進行電池低電檢測；

?  ;使用芯片自帶的LCD驅(qu)動來驅(qu)動斷(duan)碼LCD屏，顯示設置溫度(du)、實時溫度(du)、加熱(re)狀態等(deng)；

?  使用SPI接口和RF 433模塊通信，發送RF信號控制加熱器(qi)的(de)開關；

?  通過TouchKey來喚醒(xing)產品(pin)，并實現℃/℉溫標切換(huan)、0.5℃/1℃溫度差值切換(huan)，加/減設(she)定溫度；

?  為(wei)了實(shi)現產品的低(di)功(gong)耗，需要在低(di)功(gong)耗下顯示(shi)LCD，所以采(cai)用stop低(di)功(gong)耗模式，RTC定(ding)時喚醒(xing)和TouchKey喚醒(xing)。

旋鈕(niu)溫(wen)控(kong)器的接收器采用ACM32F030K8T7或ACM32F070KBT7做主控(kong)，可以通過三檔撥動(dong)開關來選(xuan)擇常(chang)開、常(chang)關、自動(dong)三種工作模式，在自動(dong)模式下根據接收遙控(kong)器發來的(de)RF信號進行控(kong)制(zhi)繼(ji)電器的(de)開啟和關閉，方案框圖如下：

5. 軟(ruan)件(jian)設(she)計

01. ADC采集

正常待機(ji)下(xia)不對旋(xuan)鈕(niu)進行AD采樣，只(zhi)有當被(bei)TouchKey喚醒后定時(shi)采樣。

以下是(shi)部分代碼：

02. 讀取溫濕度傳(chuan)感(gan)器SHT30

溫濕(shi)度傳(chuan)感器采樣IIC接口(kou)，定時(shi)一分(fen)鐘采集(ji)一次傳(chuan)感器的溫濕(shi)度數據，部分(fen)代碼如下：

03. 電(dian)池(chi)低電(dian)檢測

采用芯(xin)片自帶(dai)的(de)LVD模塊檢測電(dian)池電(dian)量(liang)，低于(yu)設(she)定的(de)閾值2.51V就閃(shan)爍低電(dian)圖標報(bao)警提(ti)示，以(yi)下是部分代碼(ma)：

04. LCD顯(xian)示

使用4*24 LCD顯(xian)示，在喚(huan)醒狀(zhuang)態每隔200ms刷新一次LCD顯(xian)示內容，以下是部分(fen)代碼：

05. RF 433模塊

RF模塊采(cai)(cai)用(yong)RFM300H，SPI通(tong)訊，為了方便處理RF數(shu)據，采(cai)(cai)用(yong)狀(zhuang)態機來處理RF模塊的配置，數(shu)據發送等，以下是(shi)部分代碼：

06. TouchKey檢測

通過(guo)TouchKey可喚(huan)醒產品，切換溫(wen)標、溫(wen)度差值、顯示設定溫(wen)度等，部分初始化代(dai)碼如下：

07. 低功(gong)耗(hao)處理

為了實現低功(gong)耗，采用stop模式(shi)，進入休眠(mian)前先判斷休眠(mian)標志位(wei)是否允許進入休眠(mian)，再關(guan)閉(bi)定時(shi)器、SPI、IIC等外設(she)，設(she)置IO口(kou)狀態，配置RTC定時(shi)1min喚醒、TouchKey喚醒，以下是部分代(dai)碼(ma)：

08. 遙控器(qi)程序(xu)整體流程圖(tu)

09. 接收器程序整體流程圖

06 資源分享

旋鈕溫控器方案軟硬件資(zi)源：