基于CW32L083的线控器方案设计
【 前言】
(资料图片)
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CW32F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。CW32F系列HBM ESD、MM ESD、CDM ESD、Latch up@105℃全面达到JEDEC最高等级，所以CW32F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;}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。
审核编辑：汤梓红