一种单片机c端子电压调节器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种汽车交流发电机调节器，属于汽车交流发电机调节技术领域，具体是一种单片机C端子电压调节器。
【背景技术】
[0002]汽车工业是一种高度综合性的产业。现代汽车的发展形成了以计算机为顶端，半导体元器件为基础，光电测试为手段，集成电路为原料的新格局。近几年以来电子点火，电子显示，数字检测，电子转向，电子钟，电子音响，电磁操纵，空调等电子产品在我国汽车上得到了很大的发展和应用。这种发展态势对汽车发电系统提出了更高的要求。具体地说，用电系统不仅需要更大的供电能力，而且要求有更高的供电可靠性和供电质量。作为一个能满足这些要求的发电系，除了高性能的发电机及可靠的整流装置外，还必需配备有高品质的电压调节器。为此，国内外有关研宄机构及学者十分重视新型电子电压调节器的研宄与开发。
[0003]现代汽车电气系统中的电源系统包括蓄电池、发电机和调节器。前两者是并联工作，发电机是主电源，蓄电池是辅助电源。发电机配有调节器的作用是在发电机转速升高时，自动调节发电机的输出电压使之保持稳定。发电机是汽车上最重要的供电设备，而调节器则是控制电机供电电压和负载输出的核心。
[0004]C端子调节器是可与E⑶进行通行的调节器，E⑶可发送方波信号给调节器C端子，根据通信协议，不同的占空比对应不同的电压，占空比和电压成线性变化关系。目前这类调节器技术为一些国际大厂所拥有，如ST、BOSHC、三菱等。他们将此类调节器做成功能单芯片，不能修改线路或调整相应功能，技术封闭，应用灵活性低，并且此类芯片价格高，增加了整体成本。随着汽车的中低端及我国微型汽车的发展，成本越低，能够极大的提高竞争力。一款既能满足功能需求，可靠性需求，开发周期短，价格低的调节器，无疑是制胜的武器。
【发明内容】
[0005]针对上述C端子调节器现状和存在的技术问题，本实用新型提供一种单片机C端子电压调节器。单片机为通用型芯片，可选择的范围非常广，并且可以通过不同的软件设计实现不同的功能，应用灵活，开发周期短，成本低。本实用新型选择Microchip的PIC16F1508，能够实现ST、BOSCH等C端子调节器芯片具有的所有功能。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现:一种单片机C端子电压调节器，包括电源处理模块、PWM励磁电流控制模块、B+电压采集模块、S端电压采集模块、单片机控制处理模块、电瓶指示灯控制模块、Phase信号处理模块、C端子信号处理模块。所述的电源处理模块、PWM励磁电流控制模块、B+电压采集模块、S端电压采集模块、电瓶指示灯控制模块、Phase信号处理模块、C端子信号处理模块均与单片机控制处理模块相连。
[0007]所述单片机控制处理模块选用单片机为控制芯片；所述单片机选用MicrochipPIC16F1508单片机，其支持12路10位ADC，2路比较器，FVR参考电压模块，4路10位PWM，2个8位定时器，I个16位定时器，TlG门控功能，超低功耗管理；在单片机控制处理模块中，单片机使用Microchip的PIC16F1508 ;PIC16F15081脚VDD使用5V供电，连接电源处理模块的 VCC 5V 输出，20 脚 VSS 接地，RA2、RA3、RA4、RA5、RC1、RC4、RB4、RB5、RB6 脚未使用；RC5脚内部设置为PIC16F1508的PWMl模块，RC5脚输出PWM信号给PWM励磁电流控制模块；RC3脚内部设置为PIC16F1508的Cl比较器模块负极，RC3脚输入PWM励磁电流控制模块的F端电压采样信号；RC6内部设置为ADC的AN8通道，输入B+电压采样模块的电压信号；RC7脚内部设置为ADC的AN9通道，输入S电压采样模块的电压信号；RB7输出数字电平，RB7输出信号给电瓶指示灯模块，控制指示灯的开关；RC2脚内部设置为PIC16F1508的C2比较器模块正极，RC2脚输入电瓶指示灯模块的L端电压采样信号；RC0脚内部设置为PIC16F1508的C2比较器模块负极，RCO脚输入电瓶指示灯模块的固定参考电压；RA1脚内部设置为PIC16F1508的Tl门控模块，RAl脚连接C端子信号处理模块；RA0脚内部设置为PIC16F1508的数字10 口中断，RAO脚连接Phase信号处理模块。电源处理模块I中，B+接发电机B+螺杆，L端接电瓶指示灯。由RL5、RL6、RL7、RL8、QL2和QL3组成开关电路，当L端电压> IV时，QL2导通，B+端电源供电，当L端电压< IV时，QL2截止，B+端电源不供电。R1、ZD1、C1、C2和IC2组成5V稳压电路，为单片机和整个电路提供5V供电，IC2为5V稳压芯片，Cl和C2为滤波电容，提高5V电压输出的稳定度和抗干扰能力。
[0008]所述的在PWM励磁电流控制模块中，F端接发电机转子，B+端接发电机B+螺杆，E端接地。PIC16F1508的RC2脚输出PWM信号，其PWM信号的频率设计为200HZ，占空比大小随发电机负载和B+端电压而变化，RC2脚信号通过RGl控制Ql的栅极，Ql的源极即F端输出PWM信号，控制发电机励磁电流，Dl为励磁电流的回流二极管。CF1、RFl和ZDFl组成F端短路保护电路，采样F端电压，采样信号输入PIC16F1508的RC3脚，RC3脚设置选择为内部比较器Cl的负极。
[0009]所述的在B+电压采样模块中，B+端接发电机B+螺杆。RB1、RB2、CBl和ZDBl组成B+电压处理电路，RBl和RB2对B+电压进行分压，CBl对B+电压进行滤波处理，ZDBl对超出5V的电压进行稳压，处理好的信号送入RC6，RC6脚设置为ADC的AN8通道。
[0010]所述的在S端电压采样模块中，S端接电瓶正极。RS1、RS2、CS1和ZDSl组成S端电压处理电路，RSl和RS2对S电压进行分压，CSl对S电压进行滤波处理，ZDSl对超出5V的电压进行稳压，处理好的信号送入RC7，RC7脚设置为ADC的AN9通道。
[0011]所述的在电瓶指示灯模块中，L端接电瓶指示灯。RL1、DLl和QLl组成指示灯驱动电路，当RB7高电位时，QLl饱和，指示灯亮，当RB7低电位时，QLl截止，指示灯灭。RL2、RL3、RL4、CLl和ZDLl组成L端短路保护电路，RL2、CLl和ZDLl采集L端电压，RL3和RL4对5V电压进行分压，提供比较器参考电压。
[0012]所述的在Phase信号处理模块中，Phase接发电机三相中的某一相。RP1、RP2、RP3、RP4、CP1、CP2和QPl组成P端信号处理电路，RPl释放发电机整流高温漏电，RP2、RP3和CP2为低通滤波器，CPl滤除干扰信号，QPl为开关管，RP4为上拉电阻，RP4接5V电压。
[0013]所述的在C端子信号处理模块中，C端子接汽车E⑶。RCl、RC2、CCl和ZDCl组成C端信号处理电路，RCl为上拉电阻，接5V电压，RC2为限流电阻，CCl滤除干扰信号，ZDCl对超出5V信号进行稳压。
[0014]本实用新型的有益效果是:电路设计结构模块化，可移植性强，控制芯片使用单片实现，程序设计灵活性高，在硬件电路不变的情况下，可以通过更改软件程序实现功能的调整。使开发周期缩短，降低开发成本，提高市场竞争力。
【附图说明】
[0015]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0016]图1是本实用新型的电路原理图。
[0017]图2是本实用新型的外围电气连接图。
[0018]图1中:1.电源处理模块，2.PWM励磁电流控制模块，3.B+电压采集模块，4.S端电压采集模块，5.单片机控制处理模块，6.电瓶指示灯控制模块，7.Phase信号处理模块，8.C端子信号处理模块。
【具体实施方式】
[0019]参照图1中，一种单片机C端子电压调节器，包括电源处理模块(1)、PWM励磁电流控制模块(2)、B+电压采集模块(3)、S端电压采集模块4、单片机控制处理模块(5)、电瓶指示灯控制模块(6)、Phase信号处理模块(7)、C端子信号处理模块(8)。所述的电源处理模块(I)、PWM励磁电流控制模块(2 )、B+电压采集模块(3 )、S端电压采集模块(4 )、电瓶指示灯控制模块(6)、Phase信号处理模块(7)、C端子信号处理模块(8)均与单片机控制处理模块(5)相连。
[0020]在电源处理模块(I)中，B+接发电机B+螺杆，L端接电瓶指示灯。由RL5、RL6、RL7、RL8、QL2和QL3组成开关电路，当L端电压> IV时，QL2导通，B+端电源供电，当L端电压< IV时，QL2截止，B+端电源不供电。Rl、ZD1、Cl、C2和IC2组成5V稳压电路，为单片机和整个电路提供5V供电，IC2为5V稳压芯片，Cl和C2为滤波电容，提高5V电压输出的稳定度和抗干扰能力。
[0021]在PWM励磁电流控制模块(2)中，F端接发电机转子，B+端接发电机B+螺杆，E端接地。PIC16F1508的RC2脚输出PWM信号，其PWM信号的频率设计为200HZ，占空比大小随发电机负载和B+端电压而变化，RC2脚信号通过RGl控制Ql的栅极，Ql的源极即F端输出PWM信号，控制发电机励磁电流，Dl为励磁电流的回流二极管。CF1、RFl和ZDFl组成F端短路保护电路，采样F端电压，采样信号输入PIC16F1508的RC3脚，RC3脚设置选择为内部比较器Cl的负极。
[0022]在B+电压采样模块(3)中，B+端接发电机B+螺杆。RB1、RB2、CBl和ZDBl组成B+电压处理电路，RBl和RB2对B+电压进行分压，CBl对B+电压进行滤波处理，ZDBl对超出5V的电压进行稳压，处理好的信号送入RC6，RC6脚设置为ADC的AN8通道。
[0023]在S端电压采样模块(4)中，S端接电瓶正极，RS1、RS2、CSl和ZDSl组成S端电压处理电路，RSl和RS2对S电压进行分压，CSl对S电压进行滤波处理，ZDSl对超出5V的电压进行稳压，处理好的信号送入RC7，RC7脚设置为ADC的AN9通道。
[0024]在单片机控制处理模块(5)中，单片机使用Microchip的PIC16F1508。PIC16F15081脚VDD使用5V供电，连接电源处理模块(I)的VCC 5V输出，20脚VSS接地