汽车基础电路-滑动电阻式油门踏板位置传感器(第一遍)

滑动电阻式油门踏板位置传感器说明书

一、可以满足的教学功能

本电路模拟发动机控制模块根据滑动电阻式油门踏板位置传感

器的信号控制节气门体内怠速电机的运行过程，重点在于传感器的信号输入电路上，通过该电路板的学习，可以：

1、掌握滑动电阻式油门踏板位置传感器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、掌握万用表的使用方法。

二、电路板工作原理

本电路由以下几部分组成：由RT1独立组成的传感器信号输入电路，由R1、S1、CT3组成的系统复位电路，由C1、CT1、Q1、C2、CT2组成的系统电源电路，有R4、R5、U2、R2、R3、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、D1、D2、D3、D4组成的执行元件驱动电路。

在电路中，单片机（U1）模拟汽车中的ECU控制单元，根据传感器输入电压的变化产生控制驱动电机的工作信号。

本电路中用滑动电位器来模拟驾驶员驾驶汽车时脚对油门踏板

的踩踏，通过滑动电位器，将驾驶员操纵车辆的信号转变成电子信号输送给发动机控制模块。

当用手滑动电位器时，传感器会输出一个渐变的信号，当输入电压变大时，单片机U1的11脚输出高电平，高电平通过光耦U2将5V信号转化为12V的信号，此时12V信号通过电机驱动电路，驱动电机转角位置增大（模拟油门踏板踏下，油门踏板电机转角位置增大）；当输入电压减小时，单片机U1的17脚输出高电平，高电平通过光耦将5V信号转化为12V的信号，此时12V信号通过电机驱动电路，驱动电机转角位置减小（模拟油门踏板抬起，油门踏板电机转角位置减小）。

本电路中滑动电位器使用双联电位器，可在一路电位器损坏时，另一路提供备用。

电路原理图：

元器件参数表：

三、主要组成元件的作用和工作原理

1、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），高速脉冲输出及脉宽调制输出。

XTAL1：内部时钟电路反相放大器输入端，接外部晶振的一个引脚。当直接使用外部时钟源时，此引脚是外部时钟源的输入端。

XTAL2：内部时钟电路反相放大器输出端，接外部晶振的另一个端。

2、7805引脚介绍及常用电路

7805引脚图及常用电路

7805三端稳压集成电路，最大输出电流为1.5A。电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的78××系列和负电压输出的79××系列。顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管、TO-220 的标准封装。

用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如7806表示输出电压为正6V，7909表示输出电压为负9V。

3、电阻

电阻（通常用“R”表示），在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种特性。电阻将会导致电子流通量的变化，电阻越小，电子流通量越大，反之亦然。

电阻元件的电阻值大小一般与温度、材料、长度、还有横截面积

有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。

电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。

4、三极管

PNP(a)与NPN(b)三极管的结构示意图与电路符号

半导体三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”。在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的PN结，组成一个PNP（或NPN）结构。中间的N区（或P区）叫基区，两边的区域叫发射区和集电区，这三部分各有一条电极引线，分别叫基极B、发射极E和集电极C，是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。在正常工作时，B-E之间压降为0.7V，三极管若正常工作，必须在基极提供大于0.7V 电压。当在B极产生小电流Ib时，在C极会产生β倍的电流，即Ic=β*Ib，Ib、Ic均流入Ie，则Ie=(1+β)*Ib。

本电路中为NPN型三极管9013，9013为晶体小功率三极管，把显示文字平面朝自己，从左向右依次为e发射极 b基极 c集电极，其放大倍数在40-110倍。