原创 TA8435细分控制

1 TA8435芯片特点

    TA8435是东芝公司生产的单片正弦细分二相步进电机驱动专用芯片,该芯片具有以下特点：

    1）工作电压范围宽（10－40V）;

    2）输出电流可达1.5A（平均）和2.5A（峰值）;

3）具有整步、半步、1/4细分、1/8细分运行方式可供选择;

    4）采用脉宽调试式斩波驱动方式;

    5）具有正/反转控制功能;

    6）带有复位和使能引脚;

    7）可选择使用单时钟输入或双时钟输入。

    从图2中可以看出,TA8435主要由1个解码器,2个桥式驱动电路、2个输出电流控制电路、2个最大电流限制电路、1个斩波器等功能模块组成。

2 TA8435细分工作原理

    在图3中,第一个CK时钟周期时,解码器打开桥式驱动电路,电流从VMA流经电机的线圈后经RNFA后与地构成回路,由于线圈电感的作用,电流是逐渐增大的,所以RNFB上的电压也随之上升。当RNFB上的电压大于比较器正端的电压时,比较器使桥式驱动电路关闭,电机线圈上的电流开始衰减,RNFB上的电压也相应减小;当电压值小于比较器正向电压时,桥式驱动电路又重新导通,如此循环,电流不断的上升和下降形成锯齿波,其波形如图3中IA波形的第1段,另外由于斩波器频率很高,一般在几十KHz,其频率大小与所选用电容有关,在OSC作用下,电流锯齿波纹是非常小的,可以近似认为输出电流是直流。在第2个时钟周期开始时,输出电流控制电路输出电压Ua达到第2阶段,比较器正向电压也相应为第2阶段的电压,因此,流经步进电机线圈的电流从第1阶段也升至第二阶段2,电流波形如图IA第2部分,第3时钟周期,第4时钟周期TA8435的工作原理与第1、2是一样的,只有又升高比较器正向电压而已,输出电流波形如图IA中第3、4部分。如此最终形成阶梯电流,加在线圈B上的电流,如图3中IB。在CK一个时钟周期内,流经线圈A和线圈B的电流共同作用下,步进电机运转一个细分步。

图4是单片机与TA8435相连控制步进电机的原理图,引脚M1和M2决定电机的转动方式：M1＝0、M2＝0,电机按整步方式运转;M1＝1、M2＝0,电机按半步方式运转;M1＝0、M2＝1,电机按1/4细分方式运转;M1＝1、M2＝1,电机按1/8步细分方式运转,CW/CWW控制电机转动方向,CK1、CK2时钟输入的最大频率不能超过5KHz,控制时钟的频率,即可控制电机转动速率。REFIN为高电平时,NFA和NFB的输出电压为0.8V,REFIN为低电平时,NFA和NFB输出电压为0.5V,这2个引脚控制步进电机输入电流,电流大小与NF端外接电阻关系式为：IO＝Vref/Rnf。图4中,设REFIN＝1,选用步进电机额定电流为0.4A,R1,R2选用1.6欧姆、2W的大功率电阻,O、C两线不接。步进电机按二相双极性使用,四相按二相使用时可以提高步进电机的输出转矩,D1－D4快恢复二极管用来泄放绕组电流。

以下是利用TA8435控制步进电机的程序,实现采用1/8细分方式控制步进电机的顺时钟方向转动的功能,利用定时器1向TA8435输出脉冲,用来控制步进电机转速。

#include<8051.h>

#define REFIN P1_5;

#define M2 P1_4;

#define M1 P1_3;

#define CW P1_2;

#define CLK2 P1_1;

#define CLK1 P1_0;

Void ClockIrqHandler(void) interrupt 3

     //定时器1中断程序

   {    CLK2=! CLK2;

        TH0=oxef;

        TL0=oxff;

    }

   Void main()

    {

       P0=ox00;

TMOD=ox00;

EA=1;

ET1=1;

TR1=1;

REFIN=0;

M2=0;

M1=0;

CLK1=1;

CW=1;

For(;;);

         }