軟硬件全開(kāi)源，航芯方案分享 | 旋鈕溫控器方案

溫控器用于控制室內(nèi)暖通設(shè)備，通過(guò)暖通設(shè)備為室內(nèi)環(huán)境提供冷源和熱源，從而調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度環(huán)境，為人們提供舒適的生活環(huán)境。

旋鈕式溫控器更為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、操作簡(jiǎn)便，降低了用戶的使用難度，提供智能化的控制方法，實(shí)現(xiàn)節(jié)能與舒適的平衡。

航芯推出的旋鈕溫控器解決方案，采用有豐富外設(shè)功能的ACM32F0x0系列作為主控芯片，最低功耗可達(dá)0.5uA，具有高整合度、高抗干擾、高可靠性等特點(diǎn)，有助于提高產(chǎn)品性能，幫助客戶加快智能溫控設(shè)備的開(kāi)發(fā)。

本文將帶你深入了解基于航芯ACM32F0x0系列如何快速搭建旋鈕溫控器項(xiàng)目，干貨滿滿，開(kāi)源分享，更多資源請(qǐng)?jiān)谖哪┇@取哦！

1. 供暖設(shè)備應(yīng)用概述

北方的供暖主要有兩種方式：集體供暖和分戶供暖，分戶供暖較受用戶歡迎，這種方式用戶可以根據(jù)自己的需求和喜好按需供暖。分戶供暖催生了很多新型供暖設(shè)備，比如電磁壁掛爐、燃?xì)獗趻鞝t、空氣能熱泵等。

這些供暖設(shè)備搭載控制器，通過(guò)旋鈕溫控器可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)智能溫度控制，控制器負(fù)責(zé)接收旋鈕溫控器的RF信號(hào)來(lái)控制供暖設(shè)備的開(kāi)啟和關(guān)閉加熱，而旋鈕溫控器放置在用戶房間里，可實(shí)時(shí)檢測(cè)房間溫度變化，發(fā)送RF信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)溫度，使房間溫度始終保持在用戶設(shè)定的舒適溫度范圍內(nèi)。

2. 技術(shù)規(guī)格

?  溫度控制范圍：-10℃~45℃

?  溫度顯示范圍：5℃~35℃

?  工作溫度：-20℃~55℃

?  供電方式：1.5V * 2，2節(jié)五號(hào)電池

?  待機(jī)功耗：12uA

?  遙控距離：室內(nèi)≥30m

3. 功能特點(diǎn)

?  可通過(guò)旋鈕調(diào)節(jié)設(shè)定溫度

?  實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前環(huán)境溫度和當(dāng)前加熱狀態(tài)

?  ℃/℉溫標(biāo)切換

?  0.5℃/1℃溫度差值切換

?  高、低溫報(bào)警，顯示屏溫度閃爍

?  低電量報(bào)警，顯示屏顯示低電量圖標(biāo)

4. 方案介紹

旋鈕溫控器分為遙控器和接收器，遙控器放在用戶房間，實(shí)時(shí)采集室內(nèi)溫度，顯示溫度并實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)；接收器則放在加熱裝置旁邊，用于接收遙控器的RF信號(hào)，控制繼電器，從而開(kāi)啟和關(guān)閉加熱。

旋鈕溫控器的遙控器可采用ACM32F030C8T7或ACM32F070CBT7做主控，框圖如下：

?  使用ADC來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)旋鈕溫度調(diào)節(jié)；

?  使用IIC接口，讀取溫濕度傳感器SHT30模塊的溫濕度；

?  使用芯片的LVD模塊進(jìn)行電池低電檢測(cè)；

?  使用芯片自帶的LCD驅(qū)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)斷碼LCD屏，顯示設(shè)置溫度、實(shí)時(shí)溫度、加熱狀態(tài)等；

?  使用SPI接口和RF 433模塊通信，發(fā)送RF信號(hào)控制加熱器的開(kāi)關(guān)；

?  通過(guò)TouchKey來(lái)喚醒產(chǎn)品，并實(shí)現(xiàn)℃/℉溫標(biāo)切換、0.5℃/1℃溫度差值切換，加/減設(shè)定溫度；

?  為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的低功耗，需要在低功耗下顯示LCD，所以采用stop低功耗模式，RTC定時(shí)喚醒和TouchKey喚醒。

旋鈕溫控器的接收器采用ACM32F030K8T7或ACM32F070KBT7做主控，可以通過(guò)三檔撥動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)選擇常開(kāi)、常關(guān)、自動(dòng)三種工作模式，在自動(dòng)模式下根據(jù)接收遙控器發(fā)來(lái)的RF信號(hào)進(jìn)行控制繼電器的開(kāi)啟和關(guān)閉，方案框圖如下：

5. 軟件設(shè)計(jì)

01. ADC采集

正常待機(jī)下不對(duì)旋鈕進(jìn)行AD采樣，只有當(dāng)被TouchKey喚醒后定時(shí)采樣。

以下是部分代碼：

02. 讀取溫濕度傳感器SHT30

溫濕度傳感器采樣IIC接口，定時(shí)一分鐘采集一次傳感器的溫濕度數(shù)據(jù)，部分代碼如下：

03. 電池低電檢測(cè)

采用芯片自帶的LVD模塊檢測(cè)電池電量，低于設(shè)定的閾值2.51V就閃爍低電圖標(biāo)報(bào)警提示，以下是部分代碼：

04. LCD顯示

使用4*24 LCD顯示，在喚醒狀態(tài)每隔200ms刷新一次LCD顯示內(nèi)容，以下是部分代碼：

05. RF 433模塊

RF模塊采用RFM300H，SPI通訊，為了方便處理RF數(shù)據(jù)，采用狀態(tài)機(jī)來(lái)處理RF模塊的配置，數(shù)據(jù)發(fā)送等，以下是部分代碼：

06. TouchKey檢測(cè)

通過(guò)TouchKey可喚醒產(chǎn)品，切換溫標(biāo)、溫度差值、顯示設(shè)定溫度等，部分初始化代碼如下：

07. 低功耗處理

為了實(shí)現(xiàn)低功耗，采用stop模式，進(jìn)入休眠前先判斷休眠標(biāo)志位是否允許進(jìn)入休眠，再關(guān)閉定時(shí)器、SPI、IIC等外設(shè)，設(shè)置IO口狀態(tài)，配置RTC定時(shí)1min喚醒、TouchKey喚醒，以下是部分代碼：

08. 遙控器程序整體流程圖

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源：

https://gitee.com/acm32-mcu/acm32f0_temperature_control