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軟硬件全開源，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)簡潔、操作簡便，降低了用戶的使用難度，提供智能化的控制方法，實現(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0.5uA，具有高整合度、高抗干擾、高可靠性等特點，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目，干貨滿滿，開源分享，更多資源請在文末獲取哦！


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、燃氣壁掛爐、空氣能熱泵等。


這些供暖設(shè)備搭載控制器，通過旋鈕溫控器可實現(xiàn)精準智能溫度控制，控制器負責接收旋鈕溫控器的RF信號來控制供暖設(shè)備的開啟和關(guān)閉加熱，而旋鈕溫控器放置在用戶房間里，可實時檢測房間溫度變化，發(fā)送RF信號實時調(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)五號電池

?  待機功耗：12uA

?  遙控距離：室內(nèi)≥30m


3. 功能特點


?  可通過旋鈕調(diào)節(jié)設(shè)定溫度

?  實時顯示當前環(huán)境溫度和當前加熱狀態(tài)

?  ℃/℉溫標切換

?  0.5℃/1℃溫度差值切換

?  高、低溫報警，顯示屏溫度閃爍

?  低電量報警，顯示屏顯示低電量圖標


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，實時采集室內(nèi)溫度，顯示溫度并實時調(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，控制繼電器，從而開啟和關(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來實現(xiàn)對旋鈕溫度調(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模塊進行電池低電檢測；


?  使用芯片自帶的LCD驅(qū)動來驅(qū)動斷碼LCD屏，顯示設(shè)置溫度、實時溫度、加熱狀態(tài)等；


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


?  通過TouchKey來喚醒產(chǎn)品，并實現(xiàn)℃/℉溫標切換、0.5℃/1℃溫度差值切換，加/減設(shè)定溫度；


?  為了實現(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，可以通過三檔撥動開關(guān)來選擇常開、常關(guān)、自動三種工作模式，在自動模式下根據(jù)接收遙控器發(fā)來的RF信號進行控制繼電器的開啟和關(guān)閉，方案框圖如下：




5. 軟件設(shè)計


01. ADC采集


正常待機下不對旋鈕進行AD采樣，只有當被TouchKey喚醒后定時采樣。


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


采用芯片自帶的LVD模塊檢測電池電量，低于設(shè)定的閾值2.51V就閃爍低電圖標報警提示，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)機來處理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


通過TouchKey可喚醒產(chǎn)品，切換溫標、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


為了實現(xiàn)低功耗，采用stop模式，進入休眠前先判斷休眠標志位是否允許進入休眠，再關(guān)閉定時器、SPI、IIC等外設(shè)，設(shè)置IO口狀態(tài)，配置RTC定時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