HOWO空调控制器内部工作原理.doc

HOWO空调控制器内部工作原理HOWO空调控制器内部工作原理豪沃(HOWO)重型汽车上的空调系统采用先进的单片机作为控制核心，工作稳定且调节控制精确。根据实物将HOWO空调控制器版本为PCBVER 1.4的电路板绘制出其内部原理图。图中编号为板上原有编号。HOWO空调控制器由以下3部分组成：1电源部分(图1)2面板显示部分(图2)包括LCD液晶显示按键扫描按键照明及背光高压电路。3处理和控制部分(图3)，包括单片机换向电机伺服驱动风机调速驱动压缩机电磁离合器驱动室内及蒸发器温度传感器输入换向器行程位置开关扫描输入电路。74HC165 HT1621 ATMEGA16L8PU的引腿接线示意图分别是图4图6所示。一.电源部分(图1)电源部分电路主要负责向整个电路提供稳定的5V及12V等电压。首先由控制器接口送来的由发电机D+端子输出的2428V电压，经极性保护二极管D1送到三端稳压器VOL1(7824)上。然后由R3 R4两个限流电阻分别送到三端稳压器VOL2(7805)和VOL3(7812)上。VOL2的第三腿输出稳压的5V，经CE2 C5进行高低频滤波后，给单片机三极管偏置及其他集成电路供电。VOL3它的3脚输出稳压的12V后分2路，一路经R1限流，D2高压整流(由于背光高压是叠加在这12V上的交流电压，所以设有二极管)。另一路经FUSE保险元件再由CE3滤波输出，供给换向伺服驱动三极管电路风速控制驱动三极管电路。二.面板显示部分(图2)面板显示部分包括LCD液晶驱动按键扫描按键照明及背光高压电路。2.1 LCD液晶驱动液晶驱动芯片采用4*32位HT1621.HT1621芯片在汽车电路中较常见。1)芯片的时钟振荡由14 16脚外接的电阻R和电容C来完成，芯片的正电源供电由17脚，负电源由13脚。以上4脚工作异常均会引起不显示的故障。2)9脚为CS片选，11脚为WR读写，12脚为DI数据。这3个引腿分别通过线路板上的J3插排接到单片机内，作用是将单片机送来的串行数据送给HT1621并显示到LCD屏上。3)HT1621的1-8脚，25-48脚，为芯片的32个SEG输出端，21-24脚为芯片的4个COM输出端。这些引脚出现问题会引起笔画缺失现象。2.2按键照明控制器接口上的VL是小灯电源输入端，通过电路板上的限流电阻R2为按键照明发光二极管供电。2.3背光高压背光高压驱动电路由振荡升压变压器TR及NPN三极管T23，振荡电阻R27，电容CE5组成。振荡变压器TR次级所感应的几百伏电压，一端链接到12V电源上，通过12V电源上的二极管进行负极性的整流，另一端输出的高压送到EL背光纸上，使他发出蓝色的背光。这部分损坏后会导致LCD无背光，常见损坏部件变压器(内部开路)三极管。2.4按键扫描按键扫描电路主要有IC1,IC2组成，型号为74HC165。74HC165为8位并行输入/串行输出移位寄存器，作用是将面板上的10个按键的输入状态扫描成串行数据送到单片机进行处理。10个按键其中S1S4接IC1的D0D3输入端。按键S5S8接IC1的D4D7输入端。当这些按键中的任何一个按下时，其IC1相应的引腿会被搭铁，原有来自上拉电阻的电压也会被搭铁，即从高电平变成低电平，这时IC1就会将这些按键的状态看成0或1处理，并移位变成二进制的串行数据，由IC1的9脚Q7输出给单片机处理。S9 S10按键到IC2的D0,D1上，其工作原理与IC1相同，但是它输出的串行数据送到IC1的10脚DS引脚，与IC1的串行数据叠加，由IC1一同输出到单片机上。IC1及IC2的电源是16脚，付电源是8脚。与HT1621公用一个电源。IC1 IC2的1脚PL 2脚CP均为位移控制。这部分出现问题会造成一个或多个按键失效。当IC1 IC2电源正常，个按键上的上拉电阻正常，按键无漏电是，就可判定HT1621失效。3.处理和控制部分(图3)此部分含单片机处理换向电机伺服驱动电机行程开关扫描部分。这部分电路也是控制器核心部分。单片机采用AT公司的ATMEGA16L8PU,8Bit 16K Flash芯片主要工作引脚如下：单片机的正电源10脚和30脚负电源11脚和31脚复位RESET和时钟XTAL本电路没有使用。35脚定义为压缩机控制信号输出。当A/C开关按下，并且蒸发器温度1.5后，这个引脚就会输出高电平，经R10送给三极管T3的基极，三极管导通后，继电器RELAY吸合，由控制器接口上的KT输出24V，使压缩机的电磁离合器吸合工作。图3中二极管D的作用是消除电磁离合器感应电动势，二极管D3的作用是消除继电器感应电动势。单片机39脚RCN是室内温度传感器信号输入端，40脚RCS是蒸发器温度传感器信号输入端。19脚输出的风速控制电压经三极管T1放大，再经三极管T2输出后，由接口FJ(B G)输出送到风速控制驱动模块内部的MOS管，进行电机风速控制。图3中接口1L 1R 2L 2R 3L 3R分别接3个转换电机的6个引腿。每个电机的正反转由6个三极管完成，其中4个NPN型和2PNP个型.三组驱动原理相同。所以例举一组说明工作原理。如1L和1R的控制的水阀电机的工作原理。当水阀换向器正向动作时，单片机的1脚输出高电平，2脚输出低电平。这是三极管T20导通，T17截止，T18 T19也会截止。T21和T22在T20的导通下也会导通，这样1R上为正电源电压，1L上为搭铁电压，电机会正转。当要反转动作时，单片机2脚输出高电平，1脚输出低电平，T20截止，T21和T22也会截止。T17导通，T18和T19也会截止，在1L上为正电源电压，1R上为搭铁电压，这是电机反转。单片机3 4脚及R18 R20，三极管T11 T12 T13 T14 T15 T16组成出风口转换器电机驱动电路，原理同上。单片机5 6脚及R14 R16,三极管T5 T6 T7 T8 T9 T10组成室内外循环出风口换向器电机驱动电路，原理同上。单片机的控制个转换器动作过程中，必须准确得到个转换器的行程位置信号。控制器接口上的PS1-1 PS1-2 PS1-3和PS2-1 PS2-2 PS2-3这6个引腿将个行程位置信号送到主控板上的IC2位移寄存器74HC165上，由9脚输出地串行数据转