步进电机模块
硬件版本V1.3
硬件手册
TMCM-1140
单轴步进控制器/驱动器
2 A / 24 V sensOstep™ 编码器
USB、RS485 和 CAN
TMCM-1140 单轴步进电机控制器/驱动器模块
独特功能：
酷步™
特征
TMCM-1140 是一款单轴控制器/驱动器模块，适用于具有先进功能的 2 相双极步进电机。它集成度高，操作方便，可用于许多分散式应用。该模块可安装在 NEMA 17（42 毫米法兰尺寸）步进电机的背面，设计用于高达 2 A RMS 的线圈电流和 24 V DC 电源电压tage. 凭借 TRINAMIC 的 coolStep™ 技术的高能效，功耗成本得以降低。 TMCL™ 固件允许独立操作和直接模式。
主要特征
- 运动控制器
- 运动专家file 实时计算
- 动态改变电机参数（如位置、速度、加速度）
- 用于整体系统控制和串行通信协议处理的高性能微控制器
双极步进电机驱动器
- 每整步最多 256 微步
- 高效运行，低功耗
- 动态电流控制
- 集成保护
- 用于失速检测的stallGuard2功能
- coolStep 功能可降低功耗和散热
编码器
sensOstep 磁性编码器（每转 1024 个增量），例如用于所有运行条件下的失步检测和定位监控
接口
- RS485 2线通讯接口
- CAN 2.0B通信接口
- USB全速（12Mbit/s）设备接口
- 4 个多用途输入：
– 3 个通用数字输入 - （备用功能：STOP_L / STOP_R / HOME 开关输入或 A/B/N 编码器输入）
– 1x 专用模拟输入 - 2 个通用输出
– 1x 开漏，最大 1A。
– 1x +5V 电源输出（可在软件中打开/关闭）
软件
- TMCL：独立操作或远程控制操作、最多可容纳 2048 个 TMCL 命令的程序内存（非易失性）以及可免费使用的基于 PC 的应用程序开发软件 TMCL-IDE。
电气和机械数据
- 供应量tage: 标称 +24 V DC (9…28 V DC)
- 电机电流：高达 2 A RMS / 2.8 A 峰值（可编程）
也请参阅单独的 TMCL 固件手册。
TRINAMICS 的独特功能——易于与 TMCL 一起使用
stallGuard2™stallGuard2 是一种高精度无传感器负载测量，使用线圈上的反电动势。它可用于失速检测以及在低于电机失速负载的其他用途。stallGuard2 测量值在广泛的负载、速度和电流设置范围内呈线性变化。在最大电机负载下，该值变为零或接近零。这是电机最节能的运行点。
酷步™ coolStep 是一种基于通过stallGuard2 进行的负载测量的负载自适应自动电流调节，可根据负载调整所需电流。能耗可降低多达 75%。coolStep 可大幅节省能源，尤其是对于负载变化或高占空比运行的电机。由于步进电机应用需要以 30% 到 50% 的扭矩储备工作，因此即使是恒定负载应用也可以显著节省能源，因为 coolStep 会在需要时自动启用扭矩储备。降低功耗可使系统保持较低温度，延长电机寿命，并降低成本。 
订购代码
| 订购代码 | 描述 | 尺寸（mm3) |
| TMCM-1140-选项 | 带有集成 sensOstep 编码器和 coolStep 功能的单轴双极步进电机控制器/驱动器电子设备 | 37 x 37 x 11.5 |
表 2.1 订购代码
有以下选项可用：
| 固件选项 | 描述 | 订货代码前amp乐： |
| -TMCL | 使用 TMCL 固件预编程的模块 | TMCM-1140-TMCL |
| CANopen 总线 | 使用 CANopen 固件预编程的模块 | TMCM-1140-CANopen |
表 2.2 固件选项
电缆线束套件可用于此模块：
| 订购代码 | 描述 |
| TMCM-1140-电缆 | TMCM-1140 电缆束： • 1 根电源和通信连接器电缆（长度 200 毫米） – 1 根多用途输入/输出连接器电缆（长度 200 毫米） – 1 根电机连接器电缆（长度 200 毫米） – 1 条 USB A 型连接器至 mini-USB B 型连接器电缆（长度 1.5 米） |
表 2.3 电缆束订货代码
请注意，TMCM-1140 也可配备 NEMA17 步进电机。 有关这些产品的更多信息，请参阅 PD-1140 文档。
机械和电气接口
3.1 尺寸和安装孔
控制器/驱动器板的尺寸约为 37 毫米 x 37 毫米 x 11.5 毫米，以便安装在 42 毫米步进电机的背面。不带配对连接器的最大组件高度（高于 PCB 水平的高度）约为高于 PCB 水平 8 毫米和低于 PCB 水平 2 毫米。有两个用于 M3 螺钉的安装孔，用于安装到 NEMA17 步进电机上。 
3.2 电路板安装注意事项
TMCM-1140 提供两个金属镀层安装孔。两个安装孔均连接至系统和信号地（与电源地相同）。
为了最大限度地减少信号失真和高频信号辐射（提高 EMC 兼容性），尤其是在敏感/嘈杂的环境中，确保系统内有牢固的接地连接非常重要。为了支持这一点，建议将电路板的两个安装孔以及电源接地连接到系统电源接地。
然而，这可能并不总是一种选择，例如，如果金属系统底盘/ TMCM-1140 安装板已经接地，并且电源接地（次级侧）和主电源接地（初级侧）之间不需要/不是一种选择。在这种情况下，应使用塑料（例如由尼龙制成）垫片/定距螺栓和螺钉。
3.3 TMCM-1140 连接器
TMCM-1140 的控制器/驱动器板提供四个连接器，包括用于将电机线圈连接到电子设备的电机连接器。电源和通信连接器用于电源、CAN 接口和 RS485 接口。8 针多用途 I/O 连接器提供四个多用途输入和两个通用输出。此外，还有一个用于 USB 接口的连接器。 
| 标签 | 连接器类型 | 配合连接器类型 |
|
电源和通信连接器 |
CI0106P1VK0-LF |
连接器外壳 CVIlux：CI01065000-A 联系人 CVIlux: CI01T011PE0-A or 连接器外壳 JST：PHR-6 触点 JST：SPH-002T-P0.5S 线材：0.22mm2 |
| 多用途 I/O 连接器 | CI0108P1VK0-LF CVIlux CI01 系列，8 引脚，2mm 间距 |
连接器外壳 CVIlux：CI01085000-A 触点 CVIlux：CI01T011PE0-A or 连接器外壳 JST：PHR-8 触点 JST：SPH-002T-P0.5S 线材：0.22mm2 |
| 电机连接器 | CI0104P1VK0-LF
CVIlux CI01 系列，4 引脚，2mm 间距 |
连接器外壳 CVIlux：CI01045000-A 触点 CVIlux：CI01T011PE0-A or 连接器外壳 JST：PHR-4 触点 JST：SPH-002T-P0.5S 线材：0.22mm2 |
| 迷你 USB 连接器 | 莫仕 500075-1517 Mini USB B 型垂直插座 |
任何标准迷你 USB 插头 |
表 3.1 连接器和配套连接器、触点和适用电线
3.3.1 电源和通讯连接器
6 针 CVIlux CI0106P1VK0-LF 2mm 间距单排连接器用于电源、RS485 和 CAN 串行通信。 请注意第 3.3.1.1 章中的附加电源信息。
笔记： 由于内部共享硬件资源，如果连接 USB，CAN 接口将被停用。
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别针 | 标签 | 方向 | 描述 |
| 1 | 地线 | 电源（地） | 系统及信号地 | |
| 2 | 电压源 | 电源供应） | 电源电压 (+9V…+28V) | |
| 3 | RS485+ | 双向 | RS485 接口，差异。 信号（同相） | |
| 4 | RS485- | 双向 | RS485 接口，差异。 信号（反相） | |
| 5 | CAN_H | 双向 | CAN 接口，差异。 信号（同相） | |
| 6 | CAN_L | 双向 | CAN 接口，差异。 信号（反相） |
表 3.2 电源连接器和接口
3.3.1.1 电源
为了正确操作，必须注意电源概念和设计。 由于空间限制，TMCM-1140 包含约 40μF/35V 的电源滤波电容器。 这些陶瓷电容器的选择具有高可靠性和长寿命的特点。 该模块包括一个 28V 过电压抑制二极管tage 保护。
警告！
 |
添加外部电源电容器！
建议将一个大容量的电解电容器（例如至少 470µF/35V）连接到 TMCM-1140 旁边的电源线！ |
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请勿在运行过程中连接或断开电机！ 电机电缆和电机电感可能导致电压过高tag当电机在通电时断开/连接时出现尖峰。 这些卷tage 峰值可能超过 voltage 驱动器 MOSFET 的限制，并可能永久损坏它们。 因此，在连接/断开电机之前务必断开电源。 |
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保持电源电压tage低于上限28V！ 否则会严重损坏驱动电子设备！ 特别是，当选定的操作卷tage 接近上限，强烈建议使用稳压电源。 另请参阅第 7 章，操作值。 |
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没有反接保护！ 该模块将短路任何反向电源卷tage 由于驱动晶体管的内部二极管。 |
3.3.1.2 RS485
为了实现远程控制和与主机系统通信，TMCM-1140 提供了双线 RS485 总线接口。
为了正确操作，设置 RS485 网络时应考虑以下事项：
- 总线结构：
网络拓扑应尽可能遵循总线结构。 也就是说，每个节点和总线本身之间的连接应该尽可能短。 基本上，与总线的长度相比，它应该是短的。
- 总线终端：
尤其是对于较长的总线和/或连接到总线的多个节点和/或高通信速度，总线应该在两端正确终止。TMCM-1140 没有集成任何终端电阻。因此，必须在总线两端外部添加 120 欧姆终端电阻。 - 节点数：
RS485 电气接口标准 (EIA-485) 允许最多 32 个节点连接到一条总线。TMCM-1140 单元（硬件 V1.2：SN65HVD3082ED，自硬件 V1.3 起：SN65HVD1781D）上使用的总线收发器显著降低了总线负载，并允许使用 TMCL 固件将最多 255 个单元连接到一条 RS485 总线。请注意：通常，不能期望在一条总线上连接的最大节点数和支持的最大通信速度同时实现可靠的通信。相反，必须在总线电缆长度、通信速度和节点数之间找到一个折衷方案。 - 通讯速度：
TMCM-485 硬件 V1140 支持的最大 RS1.2 通信速度为 115200 bit/s，自硬件 V1 起为 1.3Mbit/s。出厂默认值为 9600 bit/s。有关硬件中低于上限的其他可能通信速度的信息，请参阅单独的 TMCM-1140 TMCL 固件手册。 - 没有浮动公交线路：
当主机/主设备或总线上的从设备均未传输数据（所有总线节点均切换为接收模式）时，请避免浮动总线。浮动总线可能导致通信错误。为了确保总线上的信号有效，建议使用电阻网络将两条总线连接到明确定义的逻辑电平。
实际上有两个选项可以推荐：
仅在总线的一侧添加电阻（偏置）网络（两端仍为 120R 终端电阻）：
或在总线两端添加电阻（偏置）网络（如 Profibus™ 终端）：
某些适用于 PC 的 RS485 接口转换器已经包含这些附加电阻（例如，在总线一端具有偏置网络的 USB-2485）。
3.3.1.3 CAN
为了实现远程控制和与主机系统通信，TMCM-1140 提供了 CAN 总线接口。请注意，如果连接了 USB，则 CAN 接口不可用。为了正确操作，在设置 CAN 网络时应考虑以下事项：
- 总线结构：
网络拓扑应尽可能遵循总线结构。 也就是说，每个节点和总线本身之间的连接应该尽可能短。 基本上，与总线的长度相比，它应该是短的。
- 总线终端：
尤其是对于较长的总线和/或连接到总线的多个节点和/或高通信速度，总线应该在两端正确终止。TMCM-1140 没有集成任何终端电阻。因此，必须在总线两端外部添加 120 欧姆终端电阻。 -
节点数：
TMCM-1140 单元 (TJA1050T) 上使用的总线收发器在最佳条件下至少支持 110 个节点。每个 CAN 总线实际可实现的节点数高度依赖于总线长度（总线越长 > 节点越少）和通信速度（速度越快 -> 节点越少）。
3.3.2 多用途 I/O 连接器
8 针 CVIlux CI0108P1VK0-LF 2mm 间距单排连接器可用于所有多用途输入和输出。
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别针 | 标签 | 方向 | 描述 |
| 1 | 地线 | 电源（地） | 系统及信号地 | |
| 2 | 电压源 | 电源供应） | VDD，连接至电源和通信连接器的VDD引脚 | |
| 3 | 输出_0 | 输出 | 开漏输出（最大 1A）集成续流二极管至 VDD | |
| 4 | 输出_1 | 输出 | +5V 电源输出（最大 100mA）可通过软件打开/关闭 | |
|
5 |
IN_0 |
输入 |
专用模拟输入，输入音量tag范围: 0..+10V 分辨率：12位（0..4095） |
|
|
6 |
IN_1、STOP_L、ENC_A | 输入 | 通用数字输入（+24V 兼容） | |
| 备用功能1：左停止开关输入 | ||||
| 备用功能2：外部增量编码器通道A输入 | ||||
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7 |
IN_2、STOP_R、ENC_B |
输入 |
通用数字输入（+24V 兼容） | |
| 备用功能1：右停止开关输入 | ||||
| 备用功能2：外部增量编码器通道B输入 | ||||
| 8 | IN_3，主页，ENC_N | 输入 | 通用数字输入（+24V 兼容） | |
| 备用功能1：原点开关输入 | ||||
| 备用功能2：外部增量编码器索引/零通道输入 |
表 3.3 多用途 I/O 连接器
笔记：
- 所有输入都有基于电阻的音量tage 输入分压器带有保护二极管。这些电阻器在未连接时还可确保有效的 GND 电平。
- 对于所有数字输入（IN_1、IN_2、IN_3），可以激活 2k2 上拉电阻至 +5V（所有较新的 TMCL 固件版本的默认设置）。然后这些输入具有默认（未连接）逻辑电平 1，并且可以连接外部开关至 GND。如果这些输入用作 STOP_L / STOP_R 和 HOME 开关输入（备用功能 1）或用作具有开集输出的外部增量 A/B/N 编码器的编码器输入（对于具有推挽输出的编码器，上拉电阻不是必需的），这可能特别有趣。
3.3.2.1 数字输入 IN_1、IN_2、IN_3
TMCM-1140 的八针连接器提供三个多用途数字输入 IN_1、IN_2 和 IN_3。 所有三个输入均可接受高达 +24V（标称值）的输入信号，并提供相同的输入电路tage 电阻分压器，限制器
二极管防止过压和欠压tage 和可编程的 2k2 上拉电阻。
可以通过软件同时打开或关闭所有三个输入的上拉电阻。
使用 TMCL 固件命令 SIO 0, 0, 0 将关闭上拉电阻，而命令 SIO 0, 0, 1 将打开上拉电阻（请参阅单独的 TMCL 固件手册，命令 SIO 了解更多详细信息）。 
三个数字输入具有交替功能，具体取决于软件配置。 可以使用以下功能：
| 标签 （松树） | 默认功能 | 替代功能1 | 替代功能2 |
| IN_1 (6) | 通用数字输入 TMCL: GIO 1, 0 // 获取输入 IN_1 的数字值 |
STOP_L – 左停止开关输入，连接到处理器和 TMC429 REF 输入（支持硬件中的左停止功能）
TMCL: GAP 11, 0 //获取 STOP_L 输入的数字值 |
ENC_A – 外部增量编码器输入通道 A，连接到处理器编码器计数器输入 |
| IN_2 (7) | 通用数字输入 TMCL: GIO 2, 0 // 获取输入 IN_2 的数字值 |
STOP_R – 右停止开关输入，连接到处理器和 TMC429 REF 输入（支持硬件中的右停止开关功能） TMCL: GAP 10, 0 //获取 STOP_R 输入的数字值 |
ENC_B – 外部增量编码器输入通道 B，连接到处理器编码器计数器输入 |
| IN_3 (8) | 通用数字输入 TMCL: GIO 3, 0 // 获取输入 IN_3 的数字值 |
HOME – 主开关输入，连接至处理器 TMCL: GAP 9, 0 // 获取HOME输入的数字值 |
ENC_N – 外部增量编码器输入索引/零通道，连接到处理器中断输入 |
表 3.4 多用途输入/备用功能
– 所有三个数字输入均连接至板载处理器，并可用作通用数字输入（默认）。
– 为了将 IN_1 和 IN_2 用作 STOP_L 和 STOP_R 输入，必须在软件中明确启用此功能（出厂默认：关闭）。使用 TMCL 固件，可以使用 SAP 12, 0, 0（STOP_R/右限位开关）和 SAP 13, 0, 0（STOP_L/左限位开关）启用停止开关功能。正如名称所示：左限位开关（STOP_L）的状态仅在电机左转时有效，右限位开关的状态仅在电机右转（正向）时有效。可以随时使用上表列出的 GAP 命令读取输入值。有关更多信息，请参阅单独的 TMCL 固件手册。
– 外部编码器：外部增量 A/B/N 编码器可连接到 TMCM-1140，作为内部 sensOstep™ 编码器的补充或替代使用。使用 TMCL，可以通过 TMCL 命令 GAP 216, 0 读出此第二个编码器的编码器计数器值（有关更多详细信息，请参阅单独的 TMCL 固件手册）。编码器计数器的出厂默认缩放比例为 1:1 – 即，编码器旋转一次后，编码器计数器将按编码器刻度数（编码器线 x 4）递增/递减。使用外部编码器时，将编码器通道 A 连接到 IN_1，将通道 B 连接到 IN_2，将 N 或零通道连接到 IN_3（可选），将编码器接地连接到模块电源接地（例如多用途 I/O 连接器的引脚 1），将编码器的 +5V 电源输入连接到 OUT_1（全部位于多用途 I/O 连接器上）。请注意，为了给编码器提供 +5V，必须首先使用 SIO 1、1、2 激活输出 OUT_1（另请参阅第 3.3.2.3 章）。
3.3.2.2 模拟输入IN_0
TMCM-1140 的八针连接器提供一个专用模拟输入 IN_0。此专用模拟输入提供约 0… +10 V（0..+10.56V 标称值）的全量程输入范围，微控制器的内部模拟数字转换器的分辨率为 12 位（0… 4095）。
输入端受到保护，以防止更高的音量tages 高达 +24 V 使用 voltage 电阻分压器连同限制二极管对卷tag电压低于 0 V (GND) 且高于 +3.3 V DC（见下图）。 
使用 TMCL 固件，可以使用命令 GIO 0, 1 读取此输入的模拟值。该命令将返回 12 到 0 之间的 4095 位模拟数字转换器的原始值。也可以使用 TMCL 命令 GIO 0, 0 读取此输入的数字值。跳变点（0 和 1 之间）将位于约 +5V 输入电压tage（模拟输入范围的一半）。
3.3.2.3 输出 OUT_0、OUT_1
TMCM-1140 的八针连接器提供两个通用输出 OUT_0 和 OUT_1。OUT_0 是一个开漏输出，能够切换（吸收）高达 1A 的电流。N 沟道 MOSFET 晶体管的输出连接到续流二极管，以防止电压tage 尖峰，特别是来自高于电源电压的感性负载（继电器等）tage（见下图）。
OUT_0 不应连接到任何卷tage 高于供应量tag由于内部续流二极管，模块的 e。
使用 TMCL 固件，可以使用命令 SIO 0、0、0 打开 OUT_2（将 OUT_1 拉低），然后使用命令 SIO 0、0、2 再次关闭（将 OUT_0 悬空）（这也是此输出的出厂默认设置）。如果输出悬空
在应用程序中不需要外部电阻，例如电源电压tag可以添加e。
相比之下，OUT_1 能够为外部负载提供 +5V（最大电流 100mA）。集成的 P 通道 MOSFET 允许在软件中打开/关闭此 +5V 电源（见下图）。此输出可用于为外部负载提供
+5V 至外部编码器电路。请注意，+5V 电源必须在软件中明确激活。
使用 TMCL 固件，可以使用命令 SIO 1, 5, 1 打开（向外部电路提供 +2V），使用命令 SIO 1, 10, 1（这也是该输出的出厂默认设置）。
3.3.3 电机连接器
作为电机连接器，可使用 4 针 CVIlux CI0104P1VK0-LF 2mm 间距单排连接器。 电机连接器用于将双极步进电机的两个电机线圈的四根电机线连接到电子设备。
 |
别针 | 标签 | 方向 | 描述 |
| 1 | OB2 | 输出 | 电机线圈 B 的引脚 2 | |
| 2 | OB1 | 输出 | 电机线圈 B 的引脚 1 | |
| 3 | OA2 | 输出 | 电机线圈A的引脚2 | |
| 4 | OA1 | 输出 | 电机线圈A的引脚1 |
表 3.5 电机连接器
| Examp用于连接 QSH4218 NEMA 17 / 42mm 步进电机的文件： | |||||
| TMCM-1140 | QS4218电机 | ||||
| 电机连接器针 | 电缆颜色 | 线圈 | 描述 | ||
| 1 | 红色的 | B | 电机线圈B脚1 | ||
| 2 | 蓝色的 | B- | 电机线圈B脚2 |
| 3 | 绿色的 | A- | 电机线圈A脚2 |
| 4 | 黑色的 | A | 电机线圈A脚1 |
3.3.4 Mini-USB 连接器
板载 5 针迷你 USB 连接器可用于串行通信（作为 CAN 和 RS485 接口的替代方案）。 该模块支持 USB 2.0 全速 (12Mbit/s) 连接。
由于内部共享硬件资源，CAN 接口将在 USB 连接后立即停用。
 |
别针 | 标签 | 方向 | 描述 |
| 1 | VBUS | 力量
（供给输入） |
来自主机的 +5V 电源 | |
| 2 | D- | 双向 | USB数据– | |
| 3 | D+ | 双向 | USB数据+ | |
| 4 | ID | 电源（地） | 连接到信号和系统地 | |
| 5 | 地线 | 电源（地） | 连接到信号和系统地 |
表 3.6 USB 连接器
对于远程控制和与主机系统的通信，TMCM-1140 提供 USB 2.0 全速 (12Mbit/s) 接口（迷你 USB 连接器）。 一旦连接了 USB 主机，模块就会通过 USB 接受命令。
USB 总线供电操作模式
TMCM-1140 支持 USB 自供电操作（当通过电源连接器提供外部电源时）和 USB 总线供电操作（不通过电源连接器提供外部电源）。
如果没有连接其他电源（USB 总线供电操作），板载数字核心逻辑将通过 USB 供电。数字核心逻辑包括微控制器本身以及 EEPROM。USB 总线供电操作模式已实现，只需在模块和主机 PC 之间连接 USB 电缆即可实现配置、参数设置、读取、固件更新等。无需额外的电缆或外部设备（例如电源）。
请注意，即使在 USB 自供电操作中，模块也可能会从 USB +5V 总线电源汲取电流，具体取决于电压tage 这种供应水平。
在此模式下不可能进行电机运动。 因此，请务必将电源连接到电源和通信连接器以便电机运动。
电机驱动电流
板载步进电机驱动器以电流控制方式运行。 驱动器电流可在软件中进行编程，以实现高达 2A RMS 的电机线圈电流，并在硬件中具有 32 个有效缩放步骤（下表中的 CS）。
下表各列说明：
软件中的电机电流设置 (TMCL)
这些是 TMCL 轴参数 6（电机运行电流）和 7（电机待机电流）的值。 它们用于使用以下 TMCL 命令设置运行/待机电流：
SAP 6, 0, //设置运行电流
SAP 7, 0, // 设置待机电流（用 GAP 而不是 SAP 读出值。有关更多信息，请参阅单独的 TMCM-1140 固件手册）
电机电流 IRMS [A] 根据电机电流设置得出的电机电流
| 发动机 当前设置在 软件（TMCL） | 当前缩放步骤 （CS）的 | 电机电流 I线圈_峰值 [一个] | 发动机 电流我线圈有效值 [一个] |
| 0..7 | 0 | 0.092 | 0.065 |
| 8..15 | 1 | 0.184 | 0.130 |
| 16..23 | 2 | 0.276 | 0.195 |
| 24..31 | 3 | 0.368 | 0.260 |
| 32..39 | 4 | 0.460 | 0.326 |
| 40..47 | 5 | 0.552 | 0.391 |
| 48..55 | 6 | 0.645 | 0.456 |
| 56..63 | 7 | 0.737 | 0.521 |
| 64..71 | 8 | 0.829 | 0.586 |
| 72..79 | 9 | 0.921 | 0.651 |
| 80..87 | 10 | 1.013 | 0.716 |
| 88..95 | 11 | 1.105 | 0.781 |
| 96..103 | 12 | 1.197 | 0.846 |
| 104..111 | 13 | 1.289 | 0.912 |
| 112..119 | 14 | 1.381 | 0.977 |
| 120..127 | 15 | 1.473 | 1.042 |
| 128..135 | 16 | 1.565 | 1.107 |
| 136..143 | 17 | 1.657 | 1.172 |
| 144..151 | 18 | 1.749 | 1.237 |
| 152..159 | 19 | 1.842 | 1.302 |
| 160..167 | 20 | 1.934 | 1.367 |
| 168..175 | 21 | 2.026 | 1.432 |
| 176..183 | 22 | 2.118 | 1.497 |
| 184..191 | 23 | 2.210 | 1.563 |
| 192..199 | 24 | 2.302 | 1.628 |
| 200..207 | 25 | 2.394 | 1.693 |
| 208..215 | 26 | 2.486 | 1.758 |
| 216..223 | 27 | 2.578 | 1.823 |
| 224..231 | 28 | 2.670 | 1.888 |
| 232..239 | 29 | 2.762 | 1.953 |
| 240..247 | 30 | 2.854 | 2.018 |
| 248..255 | 31 | 2.946 | 2.083 |
除了表中的设置外，还可以使用轴参数 204 完全关闭电机电流（续流）（请参阅 TMCM-1140 固件手册）。
重置为出厂默认设置
可以将 TMCM-1140 重置为出厂默认设置，而无需建立通信链路。如果首选接口的通信参数被设置为未知值或意外丢失，这可能会有所帮助。对于此过程，必须缩短电路板底部的两个焊盘。
请执行以下步骤：
- 关闭电源并断开 USB 电缆
- 短接两个焊盘如图5.1
- 电源板（通过 USB 供电就足够了）
- 等到板载红色和绿色 LED 开始快速闪烁（这可能需要一段时间）
- 断电板（断开USB线）
- 消除焊盘之间的短路
- 打开电源/连接 USB 数据线后，所有永久设置都已恢复为出厂默认设置
板载 LED
该板提供两个 LED 以指示板状态。两个 LED 的功能取决于固件版本。使用标准 TMCL 固件时，绿色 LED 应在操作期间缓慢闪烁，红色 LED
应该关闭。
当没有有效的固件被编程到电路板上或在固件更新期间，红色和绿色 LED 会一直亮着。
LED 与标准 TMCL 固件的行为
| 地位 | 标签 | 描述 |
| 心跳 | 跑步 | 该绿色 LED 在运行期间缓慢闪烁。 |
| 错误 | 错误 | 如果发生错误，此红色 LED 会亮起。 |
运营评级
运行额定值显示预期或特性范围，应用作设计值。
在任何情况下都不得超过最大值！
| 象征 | 范围 | 分钟 | 类型 | 最大限度 | 单元 |
| 电压源 | 电源电压tage 用于操作 | 9 | 12…24 | 28 | V |
| ICOIL_peak | 正弦波电机线圈电流 顶峰 （斩波器调节，可通过软件调节） | 0 | 2.8 | A | |
| ICOIL_RMS | 连续电机电流（有效值) | 0 | 2.0 | A | |
| 国际直拨电话 | 电源电流 | << 线圈 | 1.4 *我COIL | A | |
| TENV | 额定电流环境温度（无需强制冷却） | -30 | +50 | 摄氏度 | |
| TENV_1A | 环境温度 1A 有效值 电机电流/半最大电流（无需强制冷却） | -30 | +70 | 摄氏度 |
表 7.1 模块的一般操作额定值
多功能 I/OS 的操作额定值
| 象征 | 范围 | 分钟 | 类型 | 最大限度 | 单元 |
| 输出端电压 | 卷tage 位于开漏输出 OUT_0 | 0 | +电源电压 | V | |
| 输入输出 | 开漏输出 OUT_0 的输出灌电流 | 1 | A | ||
| 输出端电压 | 卷tage 位于输出 OUT_1（打开时） | +5 | V | ||
| 输入输出 | OUT_1 的输出源电流 | 100 | mA | ||
| VIN_1/2/3 | 输入音量tage 代表 IN_1、IN_2、IN_3（数字输入） | 0 | +电源电压 | V | |
| 车辆识别号 1/2/3 | 低电平卷tage 表示 IN_1、IN_2 和 IN_3 | 0 | 1.1 | V | |
| 车辆识别号 1/2/3 | 高电平卷tage 表示 IN_1、IN_2 和 IN_3 | 3.4 | +电源电压 | V | |
| VIN_0 | 模拟输入 IN_0 的测量范围 | 0 | +10*） | V |
表 7.2 多用途 I/O 的操作额定值
*) 模拟输入 IN_0 处的约 10.56…+0V 转换为 0..4095（12 位 ADC，原始值）。高于约。
+10.56V 模拟输入将饱和但不会损坏（最高至 VDD）。
RS485 接口的操作额定值
| 象征 | 范围 | 分钟 | 类型 | 最大限度 | 单元 |
| NRS485 | 单个 RS485 网络连接的节点数 | 256 | |||
| 无线RS485 | RS485 连接支持的最大比特率 | 9600 | 115200 1000000*) | 比特/秒 |
表 7.3：RS485 接口的操作额定值
*) 硬件版本 V1.2：最大。 115200 bit/s，硬件版本 V1.3：最大。 1兆比特/秒
CAN 接口的操作额定值
| 象征 | 范围 | 分钟 | 类型 | 最大限度 | 单元 |
| 国家航空管制局 | 连接到单个RS485网络的节点数 | > 110 | |||
| CAN | CAN 连接支持的最大比特率 | 1000 | 1000 | 千比特/秒 |
表 7.4 CAN 接口的工作额定值
功能描述
TMCM-1140 是一个高度集成的控制器/驱动器模块，可以通过多个串行接口进行控制。 由于所有时间关键操作（例如 ramp 计算）在船上进行。名义供应量tag设备的电源为 24V DC。 该模块设计用于独立操作和直接模式。 可以通过反馈完全远程控制设备。 模块的固件可以通过任何串行接口进行更新。
在图 8.1 中显示了 TMCM-1140 的主要部件：
- 运行 TMCL 操作系统的微处理器（连接到 TMCL 内存），
– 运动控制器，计算ramps 和 speed profile内部由硬件，
– 配备stallGuard2及其节能coolStep功能的电源驱动器，
– MOSFET 驱动器tage、以及
– sensOstep 编码器，分辨率为每转 10 位（1024 步）。 
TMCM-1140 附带用于 Trinamic 运动控制语言 (TMCM) 的基于 PC 的软件开发环境 TMCL-IDE。 使用预定义的 TMCL 高级命令（例如移动到位置）可以保证运动控制应用的快速开发。
有关 TMCL 命令的更多信息，请参阅 TMCM-1140 固件手册。
TMCM-1140 操作说明
9.1 计算：速度和加速度与微步和全步频率
发送到 TMC429 的参数值没有典型的电机值，例如每秒转数作为速度。 但这些值可以从 TMC429 参数计算得出，如本节所示。
TMC429 的参数
| 信号 | 描述 | 范围 |
| 时钟频率 | 时钟频率 | 16兆赫 |
| 速度 | – | 0…2047 |
| 最大 | 最大加速度 | 0…2047 |
| 脉冲_div | 速度除法器。值越大，最大速度越小 默认值 = 0 | 0…13 |
|
ramp_div |
分频器的加速度。 值越高，最大加速度越小
默认值 = 0 |
0…13 |
| 用户 | 微步分辨率（每整步微步 = 2用户) | 0…8 |
表 9.1 TMC429 速度参数
微步频率
步进电机的微步频率计算为 
全步频率
要根据微步频率计算全步频率，必须将微步频率除以每个全步的微步数。
每个时间单位的脉冲率变化（每秒脉冲频率变化 – 加速度 a）由下式给出
这导致以下全步加速：
EXAMPLE
| 信号 | 价值 |
| f_时钟 | 16兆赫 |
| 速度 | 1000 |
| 最大 | 1000 |
| 脉冲_div | 1 |
| ramp_div | 1 |
| 用户 | 6 |
旋转次数的计算
例如，步进电机每旋转一圈有 72 个抖动。
生命支持政策
未经 TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG 明确书面同意，TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG 不授权或保证其任何产品用于生命支持系统。
生命支持系统是旨在支持或维持生命的设备，如果按照提供的说明正确使用，如果其无法正常运行，预计会导致人身伤害或死亡。
© TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG 2013 – 2015
本数据表中提供的信息被认为是准确可靠的。但是，对于使用该数据表所造成的后果以及使用该数据表可能造成的专利或其他第三方权利的侵权，我们概不负责。
规格如有变更，恕不另行通知。
使用的所有商标均为其各自所有者的财产。
修订历史
11.1 文件修订
| 版本 | 日期 | 作者 | 描述 |
| 0.90 | 2011年22月XNUMX日 | GE | 初始版本 |
| 0.91 | 2012 年 02 月 XNUMX 日 | GE | 更新至TMCM-1140_V11 PCB 版本 |
| 1.00 | 2012 年 12 月 XNUMX 日 | SD | 第一个完整版本包括以下新章节： – 重置为出厂默认设置，以及 – 发光二极管 |
| 1.01 | 2012 年 30 月 XNUMX 日 | SD | 输入内部电路已更正。 |
| 1.02 | 2013 年 26 月 XNUMX 日 | SD | 输入的名称已更改： AIN_0 IN_0 IN_0 IN_1 IN_1 IN_2 IN_2 IN_3 输出名称已更改： 输出_1 =输出_0 输出_0 =输出_1 |
| 1.03 | 2013 年 23 月 XNUMX 日 | SD | – 连接器类型已更新。 – 更新第 3.3.1.1 章。 |
| 1.04 | 2015 年 05 月 XNUMX 日 | GE | – 增加新硬件版本V13 – 增加了电机驱动器电流设置（第 4 章） – 一些新增内容 |
表 11.1 文件修订
11.2 硬件修改
| 版本 | 日期 | 描述 |
| TMCM-1040_V10*) | 2011 年 08 月 XNUMX 日 | 初始版本 |
| TMCM-1140_V11*) | 2011 年 19 月 XNUMX 日 | – 优化多用途 I/O 电路 – 时钟生成和分配改变（16MHz 振荡器） |
| TMCM-1140_V12**） | 2012 年 12 月 XNUMX 日 | – 进一步优化成本，包括最大分辨率为 10 位的不同传感器 IC |
| TMCM-1140_V13**） | 2013 年 22 月 XNUMX 日 | – 步进电机驱动器 MOSFET：驱动器的 MOSFETtag已被替换。新 MOSFET 的散热性比以前/当前使用的 MOSFET 低。除此之外，性能和设置（包括驱动器输出电流和输出波形）基本相同。 – 通用输出 OUT_0 / OUT_1：用于打开/关闭这些输出的 MOSFET 已被替换。新 MOSFET 的散热性比以前/当前使用的 MOSFET 更低。除此之外，功能和额定值基本相同。 – RS485 收发器：RS485 收发器已被 SN65HVD1781 收发器取代，提供更好的故障保护（高达 70V 的故障保护）并支持更高的通信速度（高达 1Mbit/s）。 – 正在进行中（即将推出）：PCB 两侧的保形涂层。提供更好的防潮和防尘/防切屑保护（例如，对于电机安装版本 PD42-x-1140：PCB 上的微小金属部件 |
| 版本 | 日期 | 描述 |
| 编码器磁铁吸引的 PCB 可能会导致未受保护的设备发生故障。 |
表 11.2 硬件版本
*)：V10、V11：仅限原型。
**) V12：系列产品版本。由于 MOSFET 的 EOL（寿命终止），被 V13 系列产品版本取代。请参阅
我们的“PCN_1014_08_29_TMCM-1140.pdf” Web-网站，也
参考
| [TMCM-1140 TMCL] | TMCM-1140 TMCL 固件手册 |
| [TMC262] | TMC262 数据表 |
| [TMC429] | TMC429 数据表 |
| [TMCL-IDE] | TMCL-IDE 用户手册 |
TRINAMIC 运动控制两合公司
德国汉堡
www.trinamic.com
请参阅 www.trinamic.com.
www.trinamic.com
下载自 艾睿网.
文件/资源
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TRINAMIC TMCM-1140 单轴步进电机控制器/驱动器模块 [pdf] 用户手册 V1.3、TMCM-1140、单轴步进电机控制器驱动模块、TMCM-1140单轴步进电机控制器驱动模块、三轴步进电机控制器驱动模块、步进电机控制器驱动模块、电机控制器驱动模块、控制器驱动模块、驱动器模块，模块 |