本帖最后由 孟子一 于 2023-6-25 11:28 编辑
#申请原创# #技术资源# #有奖活动# 基于CW32L083的线控器方案设计
【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CW32系列产品已全面实现 -40℃ ~105℃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有点进行的，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：
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：
图2 线控器原理图
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：
图4 线控器程序图
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)
{
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;
}
}
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;
}
}
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 I2C_WriteByte(uint8_t Byte)
{
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;
}
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;
/******************************************************/
/* (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;
}
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。
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，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。
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