五相步進電機控制系統(tǒng)研究

摘要：CIPH9803A是一種可編程五相步進電機控制芯片，它具有步數(shù)、遞轉(zhuǎn)啟動、停止、暫停、高速、快速等多種設(shè)置功能。文中介紹了CIPH9803A的引腳功能和工作原理，并給出其在五相步進電機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用電路。

關(guān)鍵詞：CIPH9803A 五相步進電機 控制系統(tǒng)

1 引言

CIPH9803A是一種可編程五相步進電機控制芯片。該芯片具有步數(shù)設(shè)置（最大步數(shù)高達100萬步）、可逆運轉(zhuǎn)、啟動、停車、暫停、工速、快速等多種設(shè)置功能，它具有一個傳感信號輸入端口，可控制步進電機的定位停車。實際應(yīng)用表明，以CIPH9803A專用芯片為核心的五相步進電機控制電路具有成本低、可靠性高等優(yōu)點，特別適合機床設(shè)備的技術(shù)改造。

2 引腳功能和技術(shù)參數(shù)

2.1 引腳功能

CIPH9803A芯片的引腳排列如圖1所示。各引腳功能如下：

RST：復位引腳，高電平有效，正常工作時，該引腳應(yīng)為低電平；

OUT1～OUT5：分別為五相步進電機的A～E相的激勵輸出，均為負脈沖有效，負載電流小于25mA；

XTAL1、XTAL2：晶體振蕩電路接入端；

STOP：步進電機停車輸入端，負脈沖有效。當步進電機運行到指定位置時，可將光電傳感器產(chǎn)生的負脈沖輸入到該端，以自動停止步進電機的運行；

LED：按鍵指示輸出端，低電平有效。在鍵盤的任一鍵按下時，該端輸出低電平；

GND：電源地；

VDD：電源正端（+2.7～+6.5V）；

C1～C4：分別用于連接行列式鍵盤的第1～4列；

R1～R4：分別用于連接行列式鍵盤的第1～4行。

2.2 主要技術(shù)參數(shù)

CIPH9803A的主要技術(shù)參數(shù)如下：

●工速：6r/min；

●快速：60r/min；

●OUT1～OUT5：步進電機的五相激勵輸出，為五相十拍，負載能力小于25mA；

●最大步數(shù)設(shè)置：999999步。

3 工作原理

CIPH9803A在工作時，首先應(yīng)由鍵盤設(shè)置步進電機的運轉(zhuǎn)步數(shù)。在步數(shù)設(shè)置過程中，如果發(fā)現(xiàn)當前輸入的數(shù)字有誤，可按一下“C”功能鍵將其消除，每按一次“C”功能鍵就可消除一位已輸入的數(shù)字，如果連按六次“C”功能鍵，就可消除已輸入的六位數(shù)字；運轉(zhuǎn)步數(shù)設(shè)置好后，可由“A”功能鍵設(shè)備正反轉(zhuǎn)標志，“A”功能鍵是正反轉(zhuǎn)雙功能切換鍵，默認為正轉(zhuǎn)；由“B”功能鍵設(shè)置工速與快速標志，“B”功能鍵是工速與快速雙功能切換鍵，默認為工速；當步進電機的運轉(zhuǎn)步數(shù)、正反轉(zhuǎn)標志以及工速快速標志等設(shè)置好后，只好按一下“E”功能鍵則可立即啟動步進電機運行。在步進電機運行過程中，如果需要暫停，只要按一下“D”鍵即可，若再按一下“D”鍵，則步進電機將繼續(xù)運行。步進電機停車方式有三種：一是運行到規(guī)定步數(shù)后自動停車；二是按“F”功能鍵強行停車；三是由定位傳感器獲取的定位信號來控制停車。

4 應(yīng)用電路

基于CIPH9803A專用芯片的五相步進電機控制系統(tǒng)電路如圖2所示。圖中，固態(tài)繼電器為步進電機功率驅(qū)動器件，用戶應(yīng)根據(jù)步進電機負載大小合理選擇固態(tài)繼電器的型號，如5A、10A、15A、20A等。

5 結(jié)束語

基于CIPH9803A專用芯片的五相步進電機控制系統(tǒng)具有集成度高、外圍電路簡單、便于維護、運行可靠等特點。該系統(tǒng)在天津某機電公司機床設(shè)備的技術(shù)改造中使用后，效果十分理想。