电动口罩电路图和源代码程序破解

1、项目需求：

        使用无刷电机，电路板能控制电机三挡调速，电池采用3.7V锂电池，可给锂电池充电，充电口为安卓充电口或TYPEC口，当电机未启动的时候，MCU处于休眠模式，当长按按键3秒后，电路板上电，电机开始转动，然后每按一次按键档位加1，总共1、2、3档，当到3档后再按一次按键到1档，当再长按按键3秒后，MCU进入休眠模式。

2、设计过程

（1）一开始在51单片机上测试PWM波控制直流电机，程序使用例程，例程中用了2个定时器，定时器1和定时器2来产生PWM波。拆开了某厂家的电动口罩后，由于电路板小，放在电动口罩里，所以采用51单片机肯定是不合理的，某厂家的MCU上面没有写型号，经过在网上搜索后，初步选型用PIC的单片，选择的型号是PIC12F629。

         查看PIC12F629的数据手册后，看到只能用一个定时器中断来产生PWM波，于是网上搜索一个定时器产生PWM波的程序，在CSDN上还真找到了一个，于是修改程序在51单片机开发板上运行，可以。

       然后，在淘宝上找到了一个PIC12F629的最小系统开发板，安装PIC编辑环境软件MPLAB IDE，查看新建工程教程后，搜索了PIC单片编程教程在哔哩哔哩上，然后把单定时器PWM波程序移植到PIC环境下，在PIC小开发板上运行，可以控制直流电机，测试PWM信号电压为三挡，正常。

（2）接下来开始设计原理图和PCB板，一开始某厂家的电路板上MCU、电机驱动芯片、电池充电芯片的型号都是被抹去的，后来联系到了厂家，又买来了两三个口罩电路板，用来测试大点容量锂电池的运行时间。买回来后，也采购了两个厂家的1000mah的锂电池，接上后运行7、8个小时是可以。

         无意中看这次采购回来的电路板，上面的电机驱动芯片和锂电池充电芯片是有型号的，分别是APX9358和4054，然后查看了他们的数据手册，觉得自己设计可行。

       然后，反抄了厂家这次的原理图，原理图也基本看懂了。抄好原理图，就在立创EDA上画出原理图，并且了解到了立创EDA的方便之处，就是里面带有很多的PCB封装，制作PCB电路板能够省去APX9358和4054的封装尺寸的制作。

       在立创EDA上画好原理图，然后生成了PCB图，安装好布线工具，开始自动布线，布线后查看下单流程，下PCB单，交给嘉立创制作5块PCB样板，是免费的。

     第一版APX9358驱动芯片的PCB原理图是这样的：

     然后查看了买的PIC小系统板的下载程序接口，添加上了下载程序接口，之前在淘宝上特买了下载工具PICkit3，下载接线如下：

        待PCB电路板回来后，同时也在立创商城和淘宝上买好了元器件，把元器件焊接上去，考虑到APX9358驱动芯片的封装是PQF的，还买了风枪把芯片吹上去，这是第一次使用风枪，焊接好后总感觉风枪吹的芯片可能有虚焊，因为芯片管脚上几乎没有粘锡。然后，程序烧写进MCU，烧写成功。

       这里有一个小曲折，一开始程序怎么也下载不进去，在maplab上能连接PICkit3成功，搜索了不少教程和问题，一直报错：Target Device ID (00000000) does not match expected Device ID (00000f80).百度后有说是maplab设置有问题，重新设置了也不行，有说是下载线接的有问题，重新查看买的最小系统板的电路图，如下：

发现PGC、PGD应该接第6、7管脚，而原理图却接成了第5、6管脚。如下图：

所以一直识别不到MCU设备，重新引出了两根线，如下图：

然后，程序下载成功。

     焊接上在淘宝上买的三相小电机后，三相电机的接线图如下：

电机不转，测量PWM信号，三挡电压信号是有的1V、2.56V、4.67V。于是，问了朋友，有说需要查看驱动芯片的数据手册，排查输入的PWM信号频率是否符合芯片手册，截图如下：

 怀疑输入频率不在范围内，开始计算程序产生PWM的频率，如下：

     设置计数器的初值为很大后还是不行，还购买了示波器，测量PWM的频率，电机输出的波形等，当把PWM输入的频率调到最大2.3Khz了，电机还是不转，PWM的波形如图：

某一相电机输出的波形如图：

完全是无效的干扰信号，即也就是没有电机信号输出。这样，调试陷入了死胡同。问朋友也都不知道。重新焊接了两个板子，还都是这样，摆弄了大约几个星期，找不来其他的替代芯片，qq群里也没有人能提出好的方法把这个问题解决掉。

 （3）无奈之下，我准备把三相电机换成直流电机试试，但这是与设计不符的，只当实验了。选择了驱动芯片BE6208，查看了数据手册，如下：

设计电路图如下：

 焊接好后调试，电机也能转，但是接线不是料想的那样。

（4）后来，又在抖音上搜到了三相驱动芯片MS39549，数据手册查看来说是可行的，但是芯片在立创商城和淘宝上都没有卖，于是百度问代理也没有，说是这个芯片还没有生产，又问了生产芯片的公司，通过发邮件，后来有电话回复了，价格是4元一个，他们免费发过来10个样片。

       焊接好后，调试，下载程序，发现又是Target Device ID (00000000) does not match expected Device ID (00000f80)，这次没有想是5、6、7引脚接错的事，因为自然以为电路图是在第二版的基础上修改，测量各个引脚的连接情况都是通的，想着这个芯片白焊了，还得重新焊接一个，还不保证是不是电路本身有问题，还是芯片有问题，理论上这两个应该是没问题的。最后没招了，根据之前的问题，基本锁定是下载线的接线有问题，偶然扫了一眼电路图，发现接线口还是5、6口，而应该接6、7口，彻底无语，又是犯了这个错误。接上两根引线，下载程序，下载成功，但是电机不运行。应该是下载的上次直流电机的程序，又重新编译了三相电机的程序，下载后，电机开始转动，连接上示波器查看了驱动芯片三相电机的输出波形，如下：

 比较类似于如下的波形：

 这里这次电机只接了U、V、W三根线对应电路图的A、B、C，没有接公共线，因为没有公共线输出就不用接，电机转动成功，三挡调速也是OK。接上3.7V的锂电池，电机也能转动，驱动芯片最小电压4V的要求实际上也能使用。

3、最终的电路图和程序代码见下载链接：

电动口罩电路图和程序，为软硬件调试通过的-C文档类资源-CSDN下载