Y003-0015步进电机式怠速电机工作电路(第一遍)..doc

步进式怠速电机工作电路 一、可以满足的教学功能 电路板模拟发动机控制模块根据各种工况信息控制步进式怠速电机的控制过程，并在电路的所有元件平面布置在电路板上，通过该电路板的学习，可以： 1、掌握步进式怠速电机工作电路的组成和工作原理； 2、掌握电路构成主要部件的作用和工作原理； 3、学会电路板工作性能的检测方法； 4、学会电路板常见故障的诊断和维修方法； 5、掌握万用表、数字存储示波器的使用方法。 二、电路板工作原理 元器件参数表： 元件编号 元件名称 参数 R1、R2、R3、R4、R5 电阻 10K R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13 电阻 1K RT1、RT2 电位器 10K CT1、CT2 电解电容 100uf CT3 电解电容 10uf C1、C2 瓷片电容 0.1uf D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8 二极管 1N4007 D9、D10、D11、D12 LED发光二极管 Q1 稳压集成电路 7805 U1 单片机 STC12C5204AD U2 光耦 TLP521-4 U3 电机驱动芯片 L298N S1,S2,S3，S4 不自锁按键 S5 自锁按键 在电路中，单片机（U1）模拟汽车中的发动机控制模块，产生控制步进式怠速电机的驱动信号。单片机（U1）产生四路的方波信号，由于步进电机是两相四线步进电机，发动机控制模块输出的信号A、A-和B、B-分别是高低电平的方波信号。四路信号经过光耦U2由5V方波信号转化为12V方波信号，但信号频率不变。12V的方波信号输入L298N的四个通道逻辑电路，驱动步进电机工作。 在电路板中，按动开关S1步进电机开始正转；按动开关S2步进电机开始反转；按动开关S3步进电机停止转动。 开关S5为怠速开关，滑动变阻器RT1、RT2分别模拟负荷信号输入、水温信号输入。按下S4时S1、S2、S3不再起作用，可通过调节RT1、RT2来模拟工况信号的变化，此时步进电机阀轴随着输入信号的变化而变化。 发光二极管指示灯D9、D10、D11、D12的亮灭表示了两相四线步进电机四条驱动信号线上的高低电平的变化情况，用以体现步进电机的控制原理。 主要组成元件的作用和工作原理 1、L298N L298N引脚 L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流的电机驱动芯片，其内部包含四通道逻辑驱动电路。该芯片采用15脚封装。主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；额定功率25W。内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载；采用标准逻辑电平信号进行控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下，允许或禁止器件工作。它有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下可以正常工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。使用L298N芯片驱动电机，该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机，也可以驱动两台直流电机。 2、STC12C5204AD单片机 STC12C5204AD单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T）、高速/超强抗干扰的新一代增强型8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速8位A/D转换，针对电机控制，强干扰场合。STC12C5204AD单片机几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块，可称得上一个片上系统。由于集成8路高速8位A/D转换，使用STC12C5204AD单片机比使用AT89C51和ADC芯片的实际电路简单。 STC12C5204AD单片机引脚图 STC12C5204AD单片机引脚说明 P1.0/ADC0：复用端口，标准I/O口，PORT1[0] /ADC输入通道-0，模拟量通过该端口进入即可进行A/D转换，无需另接A/D转换电路。 P1.1/ADC1：同P1.0/ADC0。 P1.2/ADC2/EX_LVD/RST2：标准I/O口，PORT1[2] /ADC输入通道-2，EX_LVD是外部低压检测中断/比较器端口，RST2是第二复位功能脚。 P2.0~P2.7：Port2口，即可作为输入/输出口，也可作为高8位地址总线使用（A8~A15）。 P3.2/INT0：Port3口，标准IO口，第二功能是外部中断0的输入端，下降沿或低电平中断。 P3.3/INT1：功能同P3.2/INT0。 P3.5 /T1 /CCP1：标准IO口，定时器计数器的外部输入，也可为外部信号捕获（可做为频率测量），高速脉冲输出及脉宽调制输出。 P3.7 /CCP0：标准IO口，也可为外部信号捕获（可做为频率测量），