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技術頻道

五相步進電機控制系統研究

1 引言
  CIPH9803A是一種可編程五相步進電機控制芯片。該芯片具有步數設置(最大步數高達100萬步)、可逆運轉、啟動、停車、暫停、工速、快速等多種設置功能,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、可靠性高等優點,特別適合機床設備的技術改造。

2 引腳功能和技術參數
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 主要技術參數
CIPH9803A的主要技術參數如下:
●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;
  ●最大步數設置:999999步。

3 工作原理
  CIPH9803A在工作時,首先應由鍵盤設置步進電機的運轉步數。在步數設置過程中,如果發現當前輸入的數字有誤,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字,如果連按六次“C”功能鍵,就可消除已輸入的六位數字;運轉步數設置好后,可由“A”功能鍵設置正反轉標志,“A”功能鍵是正反轉雙功能切換鍵,默認為正轉;由“B”功能鍵設置工速與快速標志,“B”功能鍵是工速與快速雙功能切換鍵,默認為工速;當步進電機的運轉步數、正反轉標志以及工速快速標志等設置好后,只要按一下“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,則步進電機將繼續運行。步進電機停車方式有三種:一是運行到規定步數后自動停車;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 應用電路
  基于CIPH9803A專用芯片的五相步進電機控制系統電路如圖2所示。圖中,固態繼電器為步進電機功率驅動器件,用戶應根據步進電機負載大小合理選擇固態繼電器的型號,如5A、10A、15A、20A等。

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

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