基于CW32L083的线控器方案设计

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cathy 发布于:周四, 07/06/2023 - 18:38 ,关键词:

前言

线控器,是中央空调的“指挥家”。是空调运行的第一步,也是日常调节的中枢,通过线控器指令的传导,空调就会做出相应的服务。随着空调普及率的提高,空调线控器及遥控器的产量不断上升。又由于单片机的集成度高,功能强,通用性好,且其体积小,重量轻,能耗低,可靠性高,抗干扰能力强等特点,所以大部分空调遥控器和线控器都采用单片机作为主控制器。

芯源推出的CW32L系列产品已全面实现 -40℃ ~ 85℃超宽温度范围和 1.65V~5.5V 超宽工作电压,面向最广泛的各种基础应用。CW32系列HBM ESD、MM ESD、CDM ESD、Latch up@105℃全面达到JEDEC最高等级,所以CW32系列具备稳定可靠的eFLASH制造,确保了工业产品的高可靠性。此次产品的研发就是基于芯源产品的系列进行的,并将对产品进行ESD测试等内容。

开发记录

第一步:硬件设计及PCB制板

此线控器是基于武汉芯源半导体推出的CW32L083低功耗系列产品设计研发而成的,其主要包括MCU、触摸模块、通信模块、红外遥控模块、存储模块、编程接口等部分,设计系统原理框图如图1所示:

1.jpg

图1 系统原理框图

该线控器自带背光,白底黑字液晶,触摸按键,可显示和设置时钟,可预约24小时开关机(倒计时、时刻定时功能),可调节7档风速、上下扫风和左右扫风,可切换自动、制冷、初始、送风、自热等模式,不仅可以通过WiFi与手机相连使用APP控制,还可以接收红外遥控器控制,具有机组参数查询与设置功能,防潮设计、不易受潮。其设计原理图及PCB板实物图分别如图2、图3所示:

2.jpg

图2 线控器原理图

1688639748606695.jpg

图3 线控器PCB板

第二步:软件设计

软件部分主要分为以下几部分内容,软件构成如图4所示:

4.jpg

图4 线控器程序图

  1. LCD显示部分,LCD主要显示温度,风速,模式等系列设置内容,例如模式设置内容为:

/*
@brief 运行模式显示@detail 显示自动、制暖、制冷、抽湿和送风*/
void display_mode(void)
{
复制if (G_CleanState)
  return;
switch(G_SystemMode)
{
  case SYSTEM_MODE_AUTO: 
    lcd_SystemMode_Auto;
    break;
  case SYSTEM_MODE_WARM: 
    lcd_SystemMode_WARM;
    break;
  case SYSTEM_MODE_COLD: 
    lcd_SystemMode_COLD;
    break;
  case SYSTEM_MODE_COLD_WET: 
    //lcd_SystemMode_COLD;
    lcd_SystemMode_WET;
    break;
  case SYSTEM_MODE_WET: 
    lcd_SystemMode_WET;
    break;
  case SYSTEM_MODE_WIND:
    lcd_SystemMode_WIND;
    break;
}}

 2. 蜂鸣器部分,主要实现功能是按键响应,例程如下:

void ppg_program(void)
{
if(key_keepon_beep)
{
PPG_time=0;
return;}
switch(PPG_type)
{
case 0: ppg_off(); break;
case 1: ppg_type1(); break;
case 2: ppg_type2(); break;
case 3: ppg_type3(); break;
case 4: ppg_type4(); break;
case 5: ppg_type5(); break;
case 6: ppg_type6();break;
default: ppg_off(); break;
}}

3. 存储部分,存储用的是24C04,通过使用IIC通讯方式与MCU进行连接的,用来存储用户设置的相关信息等,例程如下:

uint8_t i=0;
I2C_SDA_OUTPUT();
delay_5us();
for(i=0;i< 8;i++)
{   
    if (Byte & 0x80)
        I2C_SDA_HIGH();
    else
        I2C_SDA_LOW();
    NOP();     
    I2C_SCL_HIGH();
    delay_5us();
    I2C_SCL_LOW();
    delay_5us();
    Byte < <= 1;
}   
I2C_SDA_INPUT();
I2C_SCL_HIGH();
delay_5us();
if (I2C_SDA_READ())
    i = 0x01;
else
    i = 0x00;
I2C_SCL_LOW();
return i;}

4. 按键部分,按键主要是用来处理按键信息,实现用户想要设置的内容,例程如下:

//功能部分
void key2_deal(void)
{
backlight_cnt=0;
backlight_flag=1;
if(self_check_flag)
  return;
if (G_FeatureSetStatus)
  return;
if (set_status == SET_CLOCK)
  return;
if (G_CleanState)
  return;/******************************************************/
复制/* (1)短按释放 */
/******************************************************/
if(key2_down_flag)
{
  if(set_status)
  {
    set_status=NO_SET;
    G_IrSendFlag |= IR_NORMAL_SEND_FLAG;
    G_TxTime1sCnt=0;
    if(beep_enable)
    {
      ppg_off();PPG_type=1;PPG_time=0;
    }
  }
  else if(server_set_status)
  {
    server_change_deal();
    beep_enable_deal(1);
  }
  else if(G_NanoeSingle)
  {
    G_NanoeSingle=0;
    nanoe_single_write = 1;
    G_SystemMode=G_NanoeMode;
    system_mode_write=1;
    beep_enable_deal(1);
    G_IrSendFlag |= IR_NORMAL_SEND_FLAG;
    G_TxTime1sCnt=0;
 
  }
  else
  {
    if(mode_lock==0)    //模式 0--自动  1-制暖  2--制冷  3--抽湿 4--送风 
    {
      //G_FreshAir = 0;
      if (G_StrongColdState)
      {
        G_StrongColdState = 0;
        strong_cold_write = 1;
        //G_Rx0SendFlag |= RX0_SEND_FLAG_NORMAL;
      }
      if (G_StrongWarmState)
      {
        G_StrongWarmState = 0;
        strong_warm_write = 1;
        //G_Rx0SendFlag |= RX0_SEND_FLAG_NORMAL;
      }

5. 触摸部分,由于CW32L083本身没有触摸功能,所以另外又搭配了YS806电容感应式芯片,此芯片也是通过I2C与主芯片进行通讯的,具体部分例程如下:

uint8_t I2C_806_ReadByte(uint8_t ack)
{
unsigned char i, Data;
I2C_806_SDA_INPUT();
Data = 0x00;
for(i = 0; i < 8; i++){
Data < <= 1;I2C_806_SCL_HIGH();
DelayIIC(HALF_CLK_CYCLE);if(I2C_806_SDA_READ()){
Data |= 0x01;
} else { }    DelayIIC(HALF_CLK_CYCLE);
I2C_806_SCL_LOW();
DelayIIC(CLK_CYCLE);}
I2C_806_SDA_OUTPUT(); //send ACK or not
if(ack){
I2C_806_SDA_HIGH();} else {
I2C_806_SDA_LOW();}
I2C_806_SCL_HIGH();
DelayIIC(CLK_CYCLE);
I2C_806_SCL_LOW();
DelayIIC(CLK_CYCLE);
return Data;
}

除以上部分外还有其他例如背光、红外等程序内容,在此就不一一赘述。

第三步:下载调试

线控器安装液晶屏后,只需下载程序即可上电调试。为了方便刷程序,将程序的hex文件烧录至离线编程器中,四线插入正确按下烧录键即可烧录成功。烧录后通过按不同的触控按钮,实现其相对应的功能。然后再对产品进行1.5KV电压干扰下测试,测试结果展示如下图5所示,其功能及状态属于正常,CW32具有超强抗干扰能力。来自传说中的“小黑盒”隔空点灯神技攻击——MCU抗干扰实验系列专题(1)

5.jpg

图5 1.5KV干扰下测试状态

第四步:总结

以上即为本次线控器设计的全部基本内容,芯源推出的CW32L系列产品已全面实现 -40℃ ~ 85℃超宽温度范围和 1.65V~5.5V 超宽工作电压,面向最广泛的各种基础应用。CW32系列HBM ESD、MM ESD、CDM ESD、Latch up@105℃全面达到JEDEC最高等级,所以CW32系列具备稳定可靠的eFLASH制造,确保了工业产品的高可靠性。此次产品的研发就是基于芯源产品的系列进行的,并将对产品进行ESD测试等内容。可以方便快捷的满足客户的需求,控制空调温度,调节空调模式、风速等,当然也有不足,后续将继续改进。

来源: CW32生态社区

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