五相步进电机控制系统研究

摘要：CIPH9803A是一种可编程五相步进电机控制芯片，它具有步数、递转启动、停止、暂停、高速、快速等多种设置功能。文中介绍了CIPH9803A的引脚功能和工作原理，并给出其在五相步进电机控制系统中的应用电路。
关键词：CIPH9803A 五相步进电机 控制系统
1 引言
CIPH9803A是一种可编程五相步进电机控制芯片。该芯片具有步数设置（最大步数高达100万步）、可逆运转、启动、停车、暂停、工速、快速等多种设置功能，它具有一个传感信号输入端口，可控制步进电机的定位停车。实际应用表明，以CIPH9803A专用芯片为核心的五相步进电机控制电路具有成本低、可靠性高等优点，特别适合机床设备的技术改造。
2 引脚功能和技术参数
2.1 引脚功能
CIPH9803A芯片的引脚排列如图1所示。各引脚功能如下：
RST：复位引脚，高电平有效，正常工作时，该引脚应为低电平；
OUT1～OUT5：分别为五相步进电机的A～E相的激励输出，均为负脉冲有效，负载电流小于25mA；
XTAL1、XTAL2：晶体振荡电路接入端；
STOP：步进电机停车输入端，负脉冲有效。当步进电机运行到指定位置时，可将光电传感器产生的负脉冲输入到该端，以自动停止步进电机的运行；
LED：按键指示输出端，低电平有效。在键盘的任一键按下时，该端输出低电平；
GND：电源地；
VDD：电源正端（+2.7～+6.5V）；
C1～C4：分别用于连接行列式键盘的第1～4列；
R1～R4：分别用于连接行列式键盘的第1～4行。
2.2 主要技术参数
CIPH9803A的主要技术参数如下：
●工速：6r/min；
●快速：60r/min；
●OUT1～OUT5：步进电机的五相激励输出，为五相十拍，负载能力小于25mA；
●最大步数设置：999999步。


3 工作原理
CIPH9803A在工作时，首先应由键盘设置步进电机的运转步数。在步数设置过程中，如果发现当前输入的数字有误，可按一下“C”功能键将其消除，每按一次“C”功能键就可消除一位已输入的数字，如果连按六次“C”功能键，就可消除已输入的六位数字；运转步数设置好后，可由“A”功能键设备正反转标志，“A”功能键是正反转双功能切换键，默认为正转；由“B”功能键设置工速与快速标志，“B”功能键是工速与快速双功能切换键，默认为工速；当步进电机的运转步数、正反转标志以及工速快速标志等设置好后，只好按一下“E”功能键则可立即启动步进电机运行。在步进电机运行过程中，如果需要暂停，只要按一下“D”键即可，若再按一下“D”键，则步进电机将继续运行。步进电机停车方式有三种：一是运行到规定步数后自动停车；二是按“F”功能键强行停车；三是由定位传感器获取的定位信号来控制停车
4 应用电路
基于CIPH9803A专用芯片的五相步进电机控制系统电路如图2所示。图中，固态继电器为步进电机功率驱动器件，用户应根据步进电机负载大小合理选择固态继电器的型号，如5A、10A、15A、20A等。
5 结束语
基于CIPH9803A专用芯片的五相步进电机控制系统具有集成度高、外围电路简单、便于维护、运行可靠等特点。该系统在天津某机电公司机床设备的技术改造中使用后，效果十分理想。