软硬件全开源,航芯方案分享 | 旋钮温控器方案

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描述

温控器用于控制室内暖通设备,通过暖通设备为室内环境提供冷源和热源,从而调节室内温度环境,为人们提供舒适的生活环境。

旋钮式温控器更为结构简洁、操作简便,降低了用户的使用难度,提供智能化的控制方法,实现节能与舒适的平衡。

航芯推出的旋钮温控器解决方案,采用有丰富外设功能的ACM32F0x0系列作为主控芯片,最低功耗可达0.5uA,具有高整合度、高抗干扰、高可靠性等特点,有助于提高产品性能,帮助客户加快智能温控设备的开发。

本文将带你深入了解基于航芯ACM32F0x0系列如何快速搭建旋钮温控器项目,干货满满,开源分享,更多资源请在文末获取哦!

1. 供暖设备应用概述

北方的供暖主要有两种方式:集体供暖和分户供暖,分户供暖较受用户欢迎,这种方式用户可以根据自己的需求和喜好按需供暖。分户供暖催生了很多新型供暖设备,比如电磁壁挂炉、燃气壁挂炉、空气能热泵等。

这些供暖设备搭载控制器,通过旋钮温控器可实现精准智能温度控制,控制器负责接收旋钮温控器的RF信号来控制供暖设备的开启和关闭加热,而旋钮温控器放置在用户房间里,可实时检测房间温度变化,发送RF信号实时调节温度,使房间温度始终保持在用户设定的舒适温度范围内。

2. 技术规格

•  温度控制范围:-10℃~45℃

•  温度显示范围:5℃~35℃

•  工作温度:-20℃~55℃

•  供电方式:1.5V * 2,2节五号电池

•  待机功耗:12uA

•  遥控距离:室内≥30m

3. 功能特点

•  可通过旋钮调节设定温度

•  实时显示当前环境温度和当前加热状态

•  ℃/℉温标切换

•  0.5℃/1℃温度差值切换

•  高、低温报警,显示屏温度闪烁

•  低电量报警,显示屏显示低电量图标

4. 方案介绍

旋钮温控器分为遥控器和接收器,遥控器放在用户房间,实时采集室内温度,显示温度并实时调节;接收器则放在加热装置旁边,用于接收遥控器的RF信号,控制继电器,从而开启和关闭加热。

旋钮温控器的遥控器可采用ACM32F030C8T7或ACM32F070CBT7做主控,框图如下:

芯片

•  使用ADC来实现对旋钮温度调节;

•  使用IIC接口,读取温湿度传感器SHT30模块的温湿度;

•  使用芯片的LVD模块进行电池低电检测;

•  使用芯片自带的LCD驱动来驱动断码LCD屏,显示设置温度、实时温度、加热状态等;

•  使用SPI接口和RF 433模块通信,发送RF信号控制加热器的开关;

•  通过TouchKey来唤醒产品,并实现℃/℉温标切换、0.5℃/1℃温度差值切换,加/减设定温度;

•  为了实现产品的低功耗,需要在低功耗下显示LCD,所以采用stop低功耗模式,RTC定时唤醒和TouchKey唤醒。

旋钮温控器的接收器采用ACM32F030K8T7或ACM32F070KBT7做主控,可以通过三档拨动开关来选择常开、常关、自动三种工作模式,在自动模式下根据接收遥控器发来的RF信号进行控制继电器的开启和关闭,方案框图如下:

芯片

5. 软件设计

01. ADC采集

正常待机下不对旋钮进行AD采样,只有当被TouchKey唤醒后定时采样。

以下是部分代码:

芯片

02. 读取温湿度传感器SHT30

温湿度传感器采样IIC接口,定时一分钟采集一次传感器的温湿度数据,部分代码如下:

芯片

03. 电池低电检测

采用芯片自带的LVD模块检测电池电量,低于设定的阈值2.51V就闪烁低电图标报警提示,以下是部分代码:

芯片

04. LCD显示

使用4*24 LCD显示,在唤醒状态每隔200ms刷新一次LCD显示内容,以下是部分代码:

芯片

 

芯片

 

芯片

05. RF 433模块

RF模块采用RFM300H,SPI通讯,为了方便处理RF数据,采用状态机来处理RF模块的配置,数据发送等,以下是部分代码:

芯片

 

芯片

 

芯片

06. TouchKey检测

通过TouchKey可唤醒产品,切换温标、温度差值、显示设定温度等,部分初始化代码如下:

芯片

07. 低功耗处理

为了实现低功耗,采用stop模式,进入休眠前先判断休眠标志位是否允许进入休眠,再关闭定时器、SPI、IIC等外设,设置IO口状态,配置RTC定时1min唤醒、TouchKey唤醒,以下是部分代码:

芯片

 

芯片

08. 遥控器程序整体流程图

芯片

09. 接收器程序整体流程图

芯片

审核编辑 黄宇

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