【STM 32】之智能温控器（PCB、MCU源码和APP源码下载）

夏天罂粟

智能温控器特点： 能够使办公环境更舒适，空调更节能，自动调节温湿度，这一切后建筑更绿色…
原创声 明，转载请注明出处：http://club.gizwits.com/thread-3332-1-1.html
机智云智能硬件创新大赛：http://club.gizwits.com/thread-2646-1-1.html
作者：夏天罂 粟      看到机智云的这个活动有点晚，犹豫是否要参加一下这个活动。不管是否能完成，我申请几块开发板了，支持一下机智云，同时也熟悉一下机智云的各个开发环节，后面会提出一些建议。周日（8月14日）才把PCB投出，周四回来焊接组装，正在调试。言归正传，我要做的是一个简单实用的产品。智能温控器。
      

产品功能： 控制中央空调风机盘管的通断阀，风机高中低转速。

应用环境： 楼宇中央空调的风机盘管控制，可以运用于写字楼、工厂等环境。

应用场景：

        （1）夏天天气温度比较高，早上到办公室打开办公室空调，室内温度需要很长时间才能降下来。用户可以通过智能温控器把中央空调提前打开。

        （2）有时候下班时忘记关闭空调，可以通过手机软件关闭，或者在温控器设置定时关闭。

       （3）办公室、厂房空间比较大，温控器采样温度与出口温度不一致，用户可以通过手机软件设定温度和风速进行微调。

       （4）为了防止有人故意把空调温度设置过低或者过高，可以通过手机APP将面板进行锁定。

        （5）结合机智云平台数据分析，物业利用温控器的开通时间进行合理收费，不需要根据办公面积收费。

后面会陆续把原理图、PCB、软件代码、APP的UI和APP代码上传上来。

[ 项目名称 ] 基于STM32和esp8266的智能温控器
[ 项目概述 ] 主要用于控制中央空调的风机。
[ 硬件准备 ] 机智云gokit2开发板，壳体，烙铁和示波器等等。
[ 使用软件环境 ]

                    单片机开发：KEIL5.1

                    UI设计：AI

                   APP设计：Android Studio 2
[ 相关源码 ] 原理及PCB、MCU源码、APP源码（基于Android Studio2）

                原理及PCB ELC_CTRL_MB(v0.1).rar (1.83 MB, 下载次数: 4245)

2016-8-22 21:45 上传

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PCB
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                  MCU源码 code.rar (7.28 MB, 下载次数: 5211)

2016-8-22 18:44 上传

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MCU代码
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                  APP源码（基于Android Studio2） smartThermostat.rar (26.71 MB, 下载次数: 14983)

2016-8-22 18:46 上传

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APP源码
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Gokit2.rar (12.7 MB, 下载次数: 10217)

2016-9-6 09:44 上传

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如果您需要Gokit APP for Android  Studio源码，请投我一票，6号夏天** 智能温控器    我将发送给你。谢谢! 投票页面   

[ 项目介绍 ]

(1)  视频1操作

http://v.youku.com/v_show/id_XMTY5NTMxNjk3Mg==.html

(2)  视频2 设备调试

http://v.youku.com/v_show/id_XMTY5NTMxNzA1Ng==.html

(3)  视频3 设备调试

http://v.youku.com/v_show/id_XMTY5NTMxNzEwOA==.html

(4)  做好的APP界面（基于GOkit的APP进行修改，还是用的机智云）

[ 详细介绍 ]
       一、体系结构图
                      二、硬件篇（主要器件、BOM表和原理图）
                     三、硬件篇（焊接完成）
                     四、设备数据点定义篇
                     五、MCU代码篇
                    六、APP界面UI部分
      七、APP程序篇（陆续补充中）




一、 体系结构图

这里所说的温控器是楼宇中央空调的控制面板，是比较常见的面板。传统面板不带通讯模块，及时有也是RS485，用来统一控制，没有实质和用户打交道。

这款智能温控器是在传统温控器基础之上增加了WIFI模块，用户通过APP或微信控制更加人性化，更加简单。

（1）  智能温控器通过WIFI连接到机智云服务器，用户可以通过APP来设置和控制中央空调。

（2）  用户可以远程开启和关闭办公室空调。

（3）  管理员可以查看大楼空调运行情况，可以根据开启时间收费。

（4）  可以和楼宇BA控制系统对接，提升大楼智能化水平。

（5）  可以通过微信将设备控制权分享给同事。

目标： 办公环境更舒适，空调更节能，这一切后建筑更绿色…

二、硬件篇(结构图、原理图和主要BOM)

产品内部系统结构图




1 电源DCDC部分
12V转4.5V。开关电源是12V输出，继电器用的是12V类型的

2、主芯片
Stm32F103C8T6

3、晶振

4、Cypress的触摸芯片

5、电平转换芯片

6、段式液晶驱动芯片

7、蜂鸣器驱动

8、ESP8266WIFI模块

主要BOM器件和成本估算

方案总体成本估算  60+元

1 MCU stm32           5元

2 触摸芯片           2元

3 LCD驱动芯片         2元

4 LCD段式液晶         4元

5 NTC热敏电阻          1+元

6 继电器型号 7A？        5+元

7 液晶背光板（含液晶背光） 3元

8 WIFI模块           12元

9开关电源 及 DCDC      12元

10蜂鸣器             1元

11 壳体            10元

三、硬件篇（焊接完成）
      （1）补充一下PCB布板图 反面

（2）PCB正面


（3）PCB 的3D图


（4）PCB焊接完成


（5）PCB焊机水平还不错吧。 能看到ST和乐鑫的芯片模块。



（6）和电源主板相连接（借用公司的电源板，上面有开关电源、继电器和DCDC）


（7）PCB正面，触摸区域，NTC热敏电阻和段式液晶LCD


（8）点亮OK了，帅吧。壳体是阿里上的公模
[size=0.83em]IMG_1958.JPG (1.36 MB, 下载次数: 0)
下载附件

[color=rgb(153, 153, 153) !important]4 天前 上传

下片把MCU代码资源上传上来。期待着！！

四、设备数据点定义篇
       温控器主要的操作有
      （1）冷水阀、热水阀的通断（四管制），用户理解就是制冷制热
      （2）风速 高中低三速 调整
      （3）温度调节
      （4）WIFI功能模式切换，softAP 和 airlink模式
      （5）故障上报
      （6）面板锁定（手机下发命令）
      （7）低温保护， 低于5摄氏度时启动空调

下图为设备数据点图

五、MCU代码篇   
  （1）MCU程序整体部分


（2）MCU程序用户处理部分


（3）串口事件部分


（4） 处理用户部分代码
void userHandle(void)
{
    uint8_t ret  = 0;
    static uint32_t lcdLastTimer = 0;
    static uint32_t capLastTimer = 0;
    static uint8_t last_cap=0;
    uint8_t cap_id=0;
    static uint16_t cap_time_count=0;
        static uint16_t cap_time_count1=0;         
     if((gizwitsGetTimerCount()-lcdLastTimer) > LCD_TIME_MAX) //timeout = 2S
     {
                                touch_scan();
        
                static uint8 power_on=0;
                ReadADCPoll(&temperature_c);
                if(0x00 == power_on)
                {
                    power_on=1;
                    memset_my(g_showBuff, 0x00, sizeof(g_showBuff));
            //        show_mode_signal();
                    return;
                }
                show_temperature(temperature_c.cur_temp, RT);
                show_mode_signal();
            //    show_time();                      //20160122时间不准，去掉显示时间
                lcd_reload();   
                if(temperature_c.backlight > 0)
                {
                    temperature_c.backlight--;
                    lcd_backlight(temperature_c.backlight);
                }
               
                if(temperature_c.sync_delay > 0)
                {
                    temperature_c.sync_delay--;
                    if(0x00 == temperature_c.sync_delay)
                    {
                        temperature_c.sync_flag = 1;
                    }
                }

         lcdLastTimer = gizwitsGetTimerCount();
      }


      if((gizwitsGetTimerCount()-capLastTimer) > CAP_SCAN_PERIOD) //timeout = 2S
      {
                  auto_rev_opt(&temperature_c);
                  led_buzzer_ctrl(0,0);        
          cap_id=GET_TOUCH_NUMBER();
          if (last_cap!=cap_id)
          {
              last_cap =cap_id;
          }
          else
          {
              if (0!=cap_id)
              {
                cap_pad[cap_id- 1].touch = 1; //for relay ctrl
                led_buzzer_ctrl(logicch2phych[cap_id-1],1);
                led_buzzer_ctrl(5,1);
              }
          }
          if (cap_id == 1)
          {
              cap_time_count++;
              if (cap_time_count > 5000 / CAP_SCAN_PERIOD)
              {
                  gizwitsSetMode(SoftAp_Mode);
                  cap_time_count = 0;
                  lcd_init();
              }
          } else
          {
              cap_time_count = 0;
          }

          if (cap_id == 4)
          {
              cap_time_count1++;
              if (cap_time_count1 > 5000 / CAP_SCAN_PERIOD)
              {
                  gizwitsSetMode(AirLink_Mode);
                  cap_time_count1 = 0;
                  lcd_init();
              }
          } else
          {
              cap_time_count1 = 0;
          }
                  capLastTimer = gizwitsGetTimerCount();
      }
                        
}

（5）功能为触摸按键检测 、温度检测和 LCD刷新代码部分


void smart_frame(uint8_t cmd[],uint8_t buff[])
{
    uint8_t data[5],state=0;
        if ((cmd[0]!=9)&&(cmd[0]!=6)) return ;
    if (cmd[1]!=3) return ;
        if (cmd[3]!=0) return ;
        if (cmd[4]!=0) return ;
        IWDG->KR=0xaaaa;
    smart_frame_buff *wifi_data = (smart_frame_buff *)buff;
    if (wifi_data->action==0x02)
    {
        //read;
       send_state_frame();
        //state|=((temperature_c.temp_param.mode<<2)&0x12);
    }
    if (wifi_data->action==0x01)
    {
        if (wifi_data->attrr_flags&0x01)
        {
           temperature_c.temp_param.on_off=(((wifi_data->attrr_value_L & 0x01)!=0 )?1:0);
        }
        if (wifi_data->attrr_flags&0x02)
        {
            temperature_c.temp_param.lock=(((wifi_data->attrr_value_L&0x02)!=0)?1:0);
        }
        if (wifi_data->attrr_flags&0x04)
        {
            temperature_c.temp_param.mode=((wifi_data->attrr_value_L&0x0c)>>2);
        }
        if (wifi_data->attrr_flags&0x08)
        {
            temperature_c.temp_param.speed=((wifi_data->attrr_value_L&0x30)>>4);
        }
        if (wifi_data->attrr_flags&0x16)
        {
            temperature_c.temp_param.limit_t=BIN2BCD(wifi_data->attrr_value_H);
        }
        //write
                led_buzzer_ctrl(5,1);
                temperature_c.backlight = 60;
        ctrl_reply();
    }
}


详细代码请查阅本主题帖代码附件，谢谢！

六、APP界面UI部分

（1）登陆界面，取名智能温控器。 还有一个小绿叶，。


      


（2）控制界面
主要模式切换，温度调整、风速调节和面板锁定。



绿色代表环保。

liufeng28

能把完整的硬件电路图发给我吗？还有能把几个缺失的硬件驱动程序和LCD段码屏的链接也发给我吗？分享到15838776438@163.com

墨影染林

楼主做的真不错，给楼主点赞

静水深浏

核心代码没有，装了一手好比

Genius

淡积云 发表于 2016-9-1 17:07
支持下楼主的工作！很详细哦。特别是用了Android Studio。机智云给出的APP源码都是eclipse下开发的。很想知 ...

机智云APP开源框架的源码可快速开发配套app（目前提供ios、Andriod版本），不仅无缝的支持设备到设备的互联，还能完成不同类型的消息推送，如：邮件推送、短信推送、百度推送和极光推送。
Eclipse版本下载地址：https://github.com/gizwits/GizOpenSource_AppKit_Android/archive/master.zip
Android Studio版本下载地址：https://github.com/gizwits/GOpenSource_AppKit_Android_AS
介绍机智云开源框架（GizOpenSource_AppKit_Android） 是开源的适用于物联网的软件框架，用于无缝的支持设备到设备的互联。能帮助开发者快速构建物联网生态系统，实现设备间互联，加速智能设备的应用开发。其包含Wi-Fi类智能硬件app通用功能的一套源码。只要是使用机智云协议的产品，开发者开发配套的app时都可以直接使用该框架的源码实现快速开发，从而缩短app的开发周期短、降低开发成本。请注意：使用机智云物联网开源APP之前，需要先在机智云开发平台创建您自己的产品和应用。开源App需要使用您申请的AppId、AppSecret以及您自己的产品ProductKey才能正常运行。具体申请流程请参见：http://docs.gizwits.com/hc/。

夏天罂粟

YSJason 发表于 2016-9-20 16:39
你好已经投票了  麻烦发一下Gokit APP for Android  Studio源码  QQ 527675007

你好！  在1楼有下载，  Gokit2.rar  这个就是。

夏天罂粟

夏天** 发表于 2016-8-22 17:40
五、MCU代码篇   
  （1）MCU程序整体部分

六、APP界面UI部分

（1）登陆界面，取名智能温控器。 还有一个小绿叶，。


      


（2）控制界面
主要模式切换，温度调整、风速调节和面板锁定。



绿色代表环保。

七、智能温控器APP设计

（1）    环境搭建

官方提供APP源码是基于Eclipse版本，发现ANDROID Studio 2非常强大，谷歌的确很厉害，就想法设法把源码导入到AS2里，最后发现开发APP还是很方便的。借助机智云的帮助文档，请教了同事，自己再捣鼓，期间遇到了不少问题，最后解决了。

本人提供Gokit2源码，无需再花费精力导入了，有问题欢迎指出来。

（2）    程序结构

用户只对界面编写和提供APP必要信息，一个简单APP就完成了。

（3）    添加APP必要信息

在\java\com\gizwits\openSource\CommonModule\GosConstant.java文件中修改自己在

// 在机智云开发者账号下申请的App_ID
public static final String App_ID ="6a790993c68c4ca1a35542c3da5fa4dd";
// 在机智云开发者账号下申请的App_Screct(必须与上述App_ID对应)
public static final String App_Screct = "05948ea8c30f47b7aa021b7d26e10ddd";
// 在机智云开发者账号下创建的产品ProductKey

public static final String device_ProductKey = "164286c6b98a4ff3bfc2e934d5c2bfdd";

（4）    APP的UI

将做好的界面切图，生成PNG格式，保存在drawable-xhdpi文件夹中。

然后在layout中编写界面，格式xml。

（5）    如果是简单的界面，可以直接用Design界面进行拖拉。

如果比较复杂，在text中编写，一般新手会在这儿费力气，建议先学习一下格式，我也花费不少时间。这个地方Android Studio优势就明显了，无需运行就能看到界面。

就说明一下智能按钮（雪花），这是一个图片，没有搞多复杂。<ImageView
    android:id="@+id/mode_cool"   // ID名称 JAVA代码中需要用到
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:gravity="center"
    android:src="@drawable/cool"/>   // 图片名称，保存在drawable-xhdpi文件夹中

（6）    程序实现

就拿Gokit源码中\ControlModule\GosDeviceControlActivity.java进行了修改

举个简单按钮，按键制冷模式。

在初始化initViews()里对按键进行初始化，  
   modeCool = (ImageView) findViewById(R.id.mode_cool);

在初始化事件里initEvents()对按键进行监听

modeCool.setOnClickListener(new OnClickListener() {   @Override
   public void onClick(View v) {   
  try {         
                sendJson(KEY_MODE, 0); //发送数据到机智云           
                 modeSet.setText("制冷");

             } catch (JSONException e) {

         e.printStackTrace();      }
   }

});

这样按键功能就实现了。

如果需要更新按键状态，handler里case UPDATE_UI:

增加对某个要刷新数据。

Handler handler = new Handler() {  

（7）    关于调试

可以利用机智云的虚拟设备进行调试APP，这个是非常方便的。硬件没有问题了，再进行联调，这样好确定问题点在哪儿。

APP要写东西太多了，我只能简单写写。如果有什么新体会后面再补充。

夏天罂粟

夏天** 发表于 2016-8-22 17:23
四、设备数据点定义篇
       温控器主要的操作有
      （1）冷水阀、热水阀的通断（四管制），用户理解 ...

五、MCU代码篇   
  （1）MCU程序整体部分


（2）MCU程序用户处理部分


（3）串口事件部分


（4） 处理用户部分代码
void userHandle(void)
{
    uint8_t ret  = 0;
    static uint32_t lcdLastTimer = 0;
    static uint32_t capLastTimer = 0;
    static uint8_t last_cap=0;
    uint8_t cap_id=0;
    static uint16_t cap_time_count=0;
        static uint16_t cap_time_count1=0;         
     if((gizwitsGetTimerCount()-lcdLastTimer) > LCD_TIME_MAX) //timeout = 2S
     {
                                touch_scan();
        
                static uint8 power_on=0;
                ReadADCPoll(&temperature_c);
                if(0x00 == power_on)
                {
                    power_on=1;
                    memset_my(g_showBuff, 0x00, sizeof(g_showBuff));
            //        show_mode_signal();
                    return;
                }
                show_temperature(temperature_c.cur_temp, RT);
                show_mode_signal();
            //    show_time();                      //20160122时间不准，去掉显示时间
                lcd_reload();   
                if(temperature_c.backlight > 0)
                {
                    temperature_c.backlight--;
                    lcd_backlight(temperature_c.backlight);
                }
               
                if(temperature_c.sync_delay > 0)
                {
                    temperature_c.sync_delay--;
                    if(0x00 == temperature_c.sync_delay)
                    {
                        temperature_c.sync_flag = 1;
                    }
                }

         lcdLastTimer = gizwitsGetTimerCount();
      }


      if((gizwitsGetTimerCount()-capLastTimer) > CAP_SCAN_PERIOD) //timeout = 2S
      {
                  auto_rev_opt(&temperature_c);
                  led_buzzer_ctrl(0,0);        
          cap_id=GET_TOUCH_NUMBER();
          if (last_cap!=cap_id)
          {
              last_cap =cap_id;
          }
          else
          {
              if (0!=cap_id)
              {
                cap_pad[cap_id- 1].touch = 1; //for relay ctrl
                led_buzzer_ctrl(logicch2phych[cap_id-1],1);
                led_buzzer_ctrl(5,1);
              }
          }
          if (cap_id == 1)
          {
              cap_time_count++;
              if (cap_time_count > 5000 / CAP_SCAN_PERIOD)
              {
                  gizwitsSetMode(SoftAp_Mode);
                  cap_time_count = 0;
                  lcd_init();
              }
          } else
          {
              cap_time_count = 0;
          }

          if (cap_id == 4)
          {
              cap_time_count1++;
              if (cap_time_count1 > 5000 / CAP_SCAN_PERIOD)
              {
                  gizwitsSetMode(AirLink_Mode);
                  cap_time_count1 = 0;
                  lcd_init();
              }
          } else
          {
              cap_time_count1 = 0;
          }
                  capLastTimer = gizwitsGetTimerCount();
      }
                        
}

（5）功能为触摸按键检测 、温度检测和 LCD刷新代码部分


void smart_frame(uint8_t cmd[],uint8_t buff[])
{
    uint8_t data[5],state=0;
        if ((cmd[0]!=9)&&(cmd[0]!=6)) return ;
    if (cmd[1]!=3) return ;
        if (cmd[3]!=0) return ;
        if (cmd[4]!=0) return ;
        IWDG->KR=0xaaaa;
    smart_frame_buff *wifi_data = (smart_frame_buff *)buff;
    if (wifi_data->action==0x02)
    {
        //read;
       send_state_frame();
        //state|=((temperature_c.temp_param.mode<<2)&0x12);
    }
    if (wifi_data->action==0x01)
    {
        if (wifi_data->attrr_flags&0x01)
        {
           temperature_c.temp_param.on_off=(((wifi_data->attrr_value_L & 0x01)!=0 )?1:0);
        }
        if (wifi_data->attrr_flags&0x02)
        {
            temperature_c.temp_param.lock=(((wifi_data->attrr_value_L&0x02)!=0)?1:0);
        }
        if (wifi_data->attrr_flags&0x04)
        {
            temperature_c.temp_param.mode=((wifi_data->attrr_value_L&0x0c)>>2);
        }
        if (wifi_data->attrr_flags&0x08)
        {
            temperature_c.temp_param.speed=((wifi_data->attrr_value_L&0x30)>>4);
        }
        if (wifi_data->attrr_flags&0x16)
        {
            temperature_c.temp_param.limit_t=BIN2BCD(wifi_data->attrr_value_H);
        }
        //write
                led_buzzer_ctrl(5,1);
                temperature_c.backlight = 60;
        ctrl_reply();
    }
}


详细代码请查阅本主题帖代码附件，谢谢！

飞翔中的语言

顶起，楼主加油！

夏天罂粟

二、硬件篇(结构图、原理图和主要BOM)

产品内部系统结构图




1 电源DCDC部分
12V转4.5V。开关电源是12V输出，继电器用的是12V类型的

2、主芯片
Stm32F103C8T6

3、晶振

4、Cypress的触摸芯片

5、电平转换芯片

6、段式液晶驱动芯片

7、蜂鸣器驱动

8、ESP8266WIFI模块

主要BOM器件和成本估算

方案总体成本估算  60+元

1 MCU stm32           5元

2 触摸芯片           2元

3 LCD驱动芯片         2元

4 LCD段式液晶         4元

5 NTC热敏电阻          1+元

6 继电器型号 7A？        5+元

7 液晶背光板（含液晶背光） 3元

8 WIFI模块           12元

9开关电源 及 DCDC      12元

10蜂鸣器             1元

11 壳体            10元

Genius

小伙伴，你好。
你是第27个参赛者。
欢迎加入开源大赛群，一起交流讨论
机智云开源硬件大赛 583190709

JerryLiu

我也来顶一下

夏天罂粟

夏天罂粟 发表于 2016-8-21 10:00
二、硬件篇

产品内部系统结构图

三、硬件篇（焊接完成）
      （1）补充一下PCB布板图 反面

（2）PCB正面


（3）PCB 的3D图


（4）PCB焊接完成


（5）PCB焊机水平还不错吧。 能看到ST和乐鑫的芯片模块。



（6）和电源主板相连接（借用公司的电源板，上面有开关电源、继电器和DCDC）


（7）PCB正面，触摸区域，NTC热敏电阻和段式液晶LCD


（8）点亮OK了，帅吧。壳体是阿里上的公模


下片把MCU代码资源上传上来。期待着！！

夏天罂粟

夏天罂粟 发表于 2016-8-22 16:56
三、硬件篇（焊接完成）
      （1）补充一下PCB布板图 反面

四、设备数据点定义篇
       温控器主要的操作有
      （1）冷水阀、热水阀的通断（四管制），用户理解就是制冷制热
      （2）风速 高中低三速 调整
      （3）温度调节
      （4）WIFI功能模式切换，softAP 和 airlink模式
      （5）故障上报
      （6）面板锁定（手机下发命令）
      （7）低温保护， 低于5摄氏度时启动空调

下图为设备数据点图

JerryLiu

这么冷清。。。我来顶一个

林林

做的不错！！！

地方

又一大作，看起来棒棒哒

夏天罂粟

林林 发表于 2016-8-25 09:41
做的不错！！！

谢谢！！

Lin

不错不错，赞赞赞

麦东东

牛牛牛呀

夏天罂粟

麦东东 发表于 2016-8-26 18:10
牛牛牛呀

谢谢夸奖，请投我一票。

飞翔中的语言

投啦投啦楼主

秋风铁马

太好了，就是MCU的代码少几个C文件？编译不过去？

JerryLiu

顶起来！！~

hihaigui

设计的不错，挺有创意的。也很实用。