如何使用MCU构建智能恒温器 —— 通过7个步骤可实现目标！

第1步——一个有关想法和期望目标的短故事

由TI 系统工程师Britta Ruelander和Bhargavi Nisarga共同撰写

如何开始

当TI的超低功耗微控制器（MCU）业务起步时，我刚大学毕业，我发现我对于微控制器的特性和功能有很多疑问。我开始与更多有经验的同事定期讨论，以更好地了解MCU的功能及其典型用法。过段时间后，我意识到我可以分享我的学习经验，因此其他MCU新手可从我收集的信息中受益。而且，此博客系列是我与同事一起撰写的！

为什么又是一篇智能恒温博客？

我们想要专注于大多数人都熟悉的最终应用，但想要更好地了解如何使用MCU来实现。我们选择了智能恒温器终端应用程序，因为它涉及不同级别的细节和复杂性，同时仍处理基本的MCU特性和功能。智能恒温器应用的基本构件包括传感、处理、用户界面和无线连接，并且设计这些组件需要图1所示的多个MCU功能之间的交互。本系列的后续博文将引导您完成不同的实施步骤，帮助您更好地了解MCU功能及其功能如何创建一个智能恒温器。

为什么要让恒温器更智能？

恒温器是家庭或楼宇自动化应用，其自动调节温度，或当温度达到某一点时激活设备。随着物联网（IoT）和网络连接设备的出现，智能恒温器的全新市场开启。智能恒温器不仅通过移动应用或网络浏览器实现远程管理和编程，而且还了解并适应用户的日常生活，并向用户提供能耗数据，以查看使用模式并进行调整，以显著节省能源费用。 

图1：智能恒温器的构建模块

阅读本博客系列您可以获取的信息有：

为了实现智能恒温器，您需要一些MCU的功能和选项的背景知识。这一系列的博文涵盖重要的实施步骤，将帮您设计一个有用的智能恒温器。

• 第一篇博文（即这一篇）介绍了这个主题，能给以一个概览的形式帮助您了解整个过程。
• 智能恒温器的核心是传感和数据处理。您能想象一个不能感知温度的恒温器吗？第二篇博文将展示一些关于感测的基础知识，通过外部传感器、模数转换器（ADC）、运算放大器和定时器实现。
  • 第三篇博文将讨论数据处理，并帮您查看一些有用的MCU工具，如直接内存访问（DMA）控制器和硬件乘法器。
  • 第四篇博文关于人机界面（HMI）。如何插入用户命令来控制或编程恒温器？如何连接到显示器，以便您看到收集的数据？
  • 我们称之为“智能”恒温器。但到目前为止，我们只介绍了一个正常和旧式的恒温器。您需要另外两个步骤让您的恒温器变得更智能：首先添加有线或无线连接。另一个“智能因素”是智能恒温器的行为，工作并自适应变化。很酷，不是吗？您将在我们的第五篇博文中学到如何做到这一点。
  • 是时候进行总结了。您离目标很近了。但让我们来看看底层MCU系统、时钟和能耗。难道您不想让自己的智能恒温器成为超低功耗应用吗？现在可能是时候谈论环境监测方面的内容了。因此不要错过我们的第六篇博文。
  • 最后但并非最不重要的是您一直渴望读到的第七篇博文。您实现了目标。您收集了有关“如何在MCU上构建智能恒温器”的信息。我们将结束此博客系列，并为您进行总结。但如何选择正确的MCU呢？阅读最后一篇博文，可了解如何相互区分它们。

谁能从此博客系列中受益？

如前所述，本博客系列对MCU新手有用，可帮助他们着手MCU项目。因此，若您刚刚开始开发并想深入了解MCU主题，此博客系列对您极其有用。即使您已经是一个高级用户，但您想了解“我如何将智能添加到我的应用程序？”或“如何使我的应用程序具有更低功耗？”时，此博客系列也可对您有所帮助。我们将在本博客系列的课程中专注于连通性、低功耗和智能设备操作。

您可获得哪些帮助？

作为总结，以下为我们的第一个博客条目的关键点：

• 本博客系列旨在让您对MCU特性和功能有个基本了解。
• 此博客系列认为智能恒温器是最终选择。
• 智能恒温器的基本构件包括传感、用户界面、电源、控制和连接模块。
• 以下六篇博文将提供使用MCU实现智能恒温器的分步指南。

敬请期待本博客系列的第二篇内容。

原文链接:

http://e2e.ti.com/blogs_/b/msp430blog/archive/2016/11/15/how-to-build-a-smart-thermostat-using-an-mcu-7-steps-to-make-it-happen