MODULU PER MOTORI PASSI MODULU
Versione di hardware V1.3
MANUALE HARDWARETMCM-1140
1-Axis Stepper Controller / Driver
Codificatore sensOstep™ 2 A / 24 V
USB, RS485, è CAN

TMCM-1140 Modulu Controller / Driver di Motor Stepper Axis Single

CARATTERISTICHE UNIQUE:

coolStep™

Features

U TMCM-1140 hè un modulu di controller / driver d'assi unicu per i mutori stepper bipolari bifasi cù un set di funzioni di punta. Hè assai integrata, offre una manipulazione còmuda è pò esse usata in parechje applicazioni decentralizate. U modulu pò esse muntatu à u spinu di i motori stepper NEMA 2 (17mm flange size) è hè statu cuncepitu per i currenti di bobina finu à 42 A RMS è 2 V DC.tage. Cù a so alta efficienza energetica da a tecnulugia coolStep™ di TRINAMIC, u costu per u cunsumu di energia hè mantinutu. U firmware TMCL™ permette sia l'operazione standalone sia u modu direttu.

CARATTERISTICHE PRINCIPALI

• Controller di muvimentu
• Movimentu profile calculu in tempu reale
• Alterazione à u volu di i paràmetri di u mutore (per esempiu, pusizione, velocità, accelerazione)
• Microcontroller d'alta prestazione per u cuntrollu generale di u sistema è a gestione di u protocolu di cumunicazione seriale

Driver di mutore stepper bipolari

• Finu à 256 microsteps per passu pienu
• Funzionamentu d'alta efficienza, bassa dissipazione di putenza
• Cuntrolla dinamica di corrente
• Prutezzione integrata
• Funzione stallGuard2 per a rilevazione di stallo
•  Funzione coolStep per u cunsumu d'energia ridutta è a dissipazione di calore

Encoder
Codificatore magneticu sensOstep (1024 incrementi per rotazione) per esempiu per a rilevazione di perdite di step in tutte e cundizioni operative è a supervisione di posizionamentu

Interfacce

• Interfaccia di cumunicazione RS485 à 2 fili
• Interfaccia di cumunicazione CAN 2.0B
• Interfaccia di u dispositivu USB à piena velocità (12 Mbit/s).
• 4 ingressi multifunzione:
  - 3x ingressi digitali universali
• (Funzioni alternative: ingressi interruttori STOP_L / STOP_R / HOME o ingresso encoder A/B/N)
  - 1x input analogicu dedicatu
• 2 uscite di scopu generale
  - 1x drain apertu 1A max.
  - 1x + 5V uscita di alimentazione (pò esse attivata / disattivata in u software)

Software

• TMCL: operazione autonoma o operazione cuntrullata remota, memoria di prugramma (non volatile) per finu à 2048 cumandamenti TMCL, è software di sviluppu di applicazioni basati in PC TMCL-IDE dispunibule gratuitamente.

Dati elettrici è meccanichi

• Voltage: +24 V DC nominale (9… 28 V DC)
• Corrente di u mutore: finu à 2 A RMS / 2.8 A piccu (programmable)

Vede ancu u Manuale di Firmware TMCL separatu.

CARATTERISTICHE UNICHE TRINAMICS - FACILE DA USARE CÙ TMCL

stallGuard2™ stallGuard2 hè una misurazione di carica senza sensori di alta precisione chì utilizeghja l'EMF posteriore nantu à e bobine. Pò esse usatu per a rilevazione di stallà è ancu altri usi à carichi sottu à quelli chì stallà u mutore. U valore di misurazione stallGuard2 cambia linearmente in una larga gamma di paràmetri di carica, velocità è attuale. À a carica massima di u mutore, u valore va à cero o vicinu à cero. Questu hè u puntu di funziunamentu più efficiente energeticu per u mutore.

coolStep™ coolStep hè una scala di corrente automatica adattativa à a carica basatu nantu à a misurazione di a carica via stallGuard2 chì adatta a corrente necessaria à a carica. U cunsumu d'energia pò esse ridutta finu à u 75%. coolStep permette un risparmiu energeticu sustanziale, soprattuttu per i mutori chì vedenu carichi varianti o operanu à un ciclu di travagliu altu. Perchè una applicazione di mutore stepper hà bisognu di travaglià cù una riserva di torque di 30% à 50%, ancu una applicazione di carica constante permette un risparmiu energeticu significativu perchè coolStep permette automaticamente a riserva di torque quandu hè necessariu. A riduzione di u cunsumu di energia mantene u sistema più frescu, aumenta a vita di u mutore, è permette di riduce u costu.

Codici d'ordine

Codice di ordine	Descrizzione	Dimensione (mm3)
TMCM-1140-opzione	Controller di mutore stepper bipolari à un asse unicu / elettronica di driver cù codificatore sensOstep integratu è funzione coolStep	37 x 37 x 11.5

Table 2.1 Codici d'ordine
E seguenti opzioni sò dispunibili:

Opzione di firmware	Descrizzione	Codice d'ordine exampLe:
- TMCL	Modulu preprogrammatu cù firmware TMCL	TMCM-1140-TMCL
- CANopen	Modulu preprogrammatu cù firmware CANopen	TMCM-1140-CANopen

Tabella 2.2 Opzioni di firmware
Un set di telai di cable hè dispunibule per stu modulu:

Codice di ordine	Descrizzione
TMCM-1140-CABLE	Telaio per cable per TMCM-1140: • 1x cable per u cunnessu di putenza è di cumunicazione (lunghezza 200 mm) - 1x cable per connettore multifunzione In/Out (lunghezza 200 mm) - 1x cable per u cunnettore di u mutore (lunghezza 200 mm) - 1x connettore USB di tipu A à mini-connettore USB di tipu B (lunghezza 1.5 m)

Table 2.3 Codici d'ordine di cable loom
Per piacè nutate chì u TMCM-1140 hè dispunibule ancu cù i motori stepper NEMA17. Vede i documenti PD-1140 per più infurmazione nantu à questi prudutti.

Interfaccia meccanica è elettrica

3.1 Dimensioni è fori di muntatura
E dimensioni di u controller / driver board sò ca. 37 mm x 37 mm x 11.5 mm per adattà à u spinu di un mutore stepper di 42 mm. L'altezza massima di i cumpunenti (altezza sopra u nivellu di PCB) senza connettori di accoppiamentu hè di circa 8 mm sopra u nivellu di PCB è 2 mm sottu u livellu di PCB. Ci sò dui fori di muntatura per viti M3 per a muntagna à un mutore stepper NEMA17.

3.2 Cunsiderazioni di muntatura di u bordu
U TMCM-1140 offre dui fori di muntatura in metallo. I dui buchi di muntatura sò cunnessi à a terra di u sistema è di u signale (stessa cum'è a terra di l'alimentazione).
Per minimizzà a distorsione di i segnali è a radiazione di i segnali HF (migliurà a cumpatibilità EMC), in particulare in ambienti sensibili / rumorosi, hè impurtante assicurà una cunnessione di terra solida in u sistema. Per sustene questu, hè cunsigliatu di cunnette i dui buchi di muntatura di u bordu in più di a cunnessione di a terra di furnimentu à a terra di l'alimentazione di u sistema.
Tuttavia, questu puderia micca sempre esse una opzione, per esempiu, in casu chì u chassis di u sistema metallicu / a piastra di muntatura TMCM-1140 hè digià cunnessu à a terra è una cunnessione diretta trà a terra di alimentazione (lato secundariu) è a terra di alimentazione di rete (lato primariu) ùn hè micca desiderata / micca una opzione. In questu casu, in plastica (per esempiu, fatta di nylon) deve esse usatu distanziatori / bulloni di distanza è viti.
3.3 Connectors di TMCM-1140
A scheda di cuntrollu / driver di u TMCM-1140 offre quattru connettori, cumpresu u cunnessu di u mutore chì hè utilizatu per attaccà e bobine di u mutore à l'elettronica. U cunnessu di putenza è cumunicazione hè utilizatu per l'alimentazione, l'interfaccia CAN è l'interfaccia RS485. U connettore I/O multipurpose 8pin offre quattru ingressi multipurpose è duie uscite per scopi generale. In più, ci hè un cunnessu per l'interfaccia USB.

Etichetta	Tipu di cunnessu	Tipu di cunnessu di accoppiamentu
Connettore di putenza è cumunicazione	CI0106P1VK0-LF Serie CVIlux CI01, 6 pin, passo 2 mm	Custodia di cunnettore CVIlux: CI01065000-A Cuntatti CVIlux: CI01T011PE0-A or Custodia di cunnessu JST: PHR-6 Contatti JST: SPH-002T-P0.5S Filu: 0.22 mm2
Connettore I/O multifunzione	CI0108P1VK0-LF Serie CVIlux CI01, 8 pin, passo 2 mm	Custodia di cunnettore CVIlux: CI01085000-A Contatti CVIlux: CI01T011PE0-A or Custodia di cunnessu JST: PHR-8 Contatti JST: SPH-002T-P0.5S Filu: 0.22 mm2
Connettore di Motore	CI0104P1VK0-LF Serie CVIlux CI01, 4 pin, passo 2 mm	Custodia di cunnettore CVIlux: CI01045000-A Contatti CVIlux: CI01T011PE0-A or Custodia di cunnessu JST: PHR-4 Contatti JST: SPH-002T-P0.5S Filu: 0.22 mm2
Connettore Mini-USB	Molex 500075-1517 Mini USB Type B réceptacle vertical	Ogni plug standard mini-USB

Tabella 3.1 Connettori è connettori di accoppiamentu, cuntatti è fili applicabili

3.3.1 Power and Communication Connector
Un connettore 6pin CVIlux CI0106P1VK0-LF 2mm pitch single row hè utilizatu per l'alimentazione, a cumunicazione seriale RS485 è CAN. Per piacè nutate l'infurmazioni supplementarii di l'alimentazione in u capitulu 3.3.1.1.
Nota: L'interfaccia CAN serà disattivata in casu chì USB hè cunnessu per via di spartera interna di risorse hardware.

	Pin	Etichetta	Direzzione	Descrizzione
	1	GND	putenza (GND)	Sistema è terra di signale
	2	VDD	Alimentazione elettrica)	VDD (+9V…+28V)
	3	RS485+	Bidireziunale	Interfaccia RS485, diff. signale (non invertibile)
	4	RS485-	Bidireziunale	Interfaccia RS485, diff. signal (inversione)
	5	CAN_H	Bidireziunale	Interfaccia CAN, diff. signale (non invertibile)
	6	CAN_L	Bidireziunale	Interfaccia CAN, diff. signal (inversione)

Tabella 3.2 Connettore per l'alimentazione è l'interfaccia
3.3.1.1 Alimentazione
Per u funziunamentu curretta, ci vole à piglià cura di u cuncettu è u disignu di l'alimentazione. A causa di restrizioni spaziali, u TMCM-1140 include circa 40µF/35V di condensatori di filtri di fornitura. Quessi sò condensatori ceramichi chì sò stati scelti per una alta affidabilità è longa vita. U modulu include un diodu suppressore 28V per over-voltagprutezzione.
ATTENZIONE!

	Aghjunghjite i condensatori di l'alimentazione esterna! Hè cunsigliatu di cunnette un condensatore elettroliticu di grandezza significativa (per esempiu, almenu 470µF / 35V) à e linee di alimentazione vicinu à u TMCM-1140! Regola empirica per a dimensione di u condensatore elettroliticu: c = 1000 μF/ A × ISUPPLY In più di a stabilizazione di putenza (buffer) è di filtru stu condensatore aghjuntu ancu riducerà ogni voltagE picchi chì altrimenti puderanu accade da una cumminazione di fili di alimentazione di alta induttanza è condensatori ceramichi. In più si limiterà slew-rate di alimentazione voltage à u modulu. U bassu ESR di i condensatori di filtru solu in ceramica pò causà prublemi di stabilità cù qualchi alimentazione di alimentazione.
	Ùn cunnette micca o disconnect u mutore durante u funziunamentu! U cable di u mutore è l'induttività di u mutore pò purtà à u voltagE spikes quandu u mutore hè disconnected / cunnessu mentre energizatu. Questi voltage spikes puderanu superà u voltagi limiti di i MOSFET di u driver è ponu dannu permanentemente. Dunque, sempre scollegate l'alimentazione prima di cunnette / scollegate u mutore.
	Mantene l'alimentazione voltage sottu u limitu superiore di 28V! Altrimenti, l'elettronica di u driver serà seriamente dannata! In particulare, quandu u vol operativu sceltutage hè vicinu à u limitu superiore, un alimentazione regulata hè altamente cunsigliata. Vede ancu u capitulu 7, i valori di u funziunamentu.
	Ùn ci hè micca prutezzione di polarità inversa! U modulu mette in cortocircuiti ogni volta di alimentazione inversatage per via di diodi internu di i transistors driver.

3.3.1.2 RS485
Per u cuntrollu remoto è a cumunicazione cù un sistema host, u TMCM-1140 furnisce una interfaccia di bus RS485 à dui fili.
Per u funziunamentu curretta, i seguenti punti devenu esse cunsideratu quandu si stabilisce una rete RS485:

1. STRUTTURA BUS:
   A topulugia di a rete deve seguità una struttura di bus u più vicinu pussibule. Questu hè, a cunnessione trà ogni node è u busu stessu deve esse u più corta pussibule. In fondu, deve esse cortu cumparatu cù a durata di l'autobus.
2. TERMINAZIONE BUS:
   In particulare per l'autobus più longu è / o nodi multipli cunnessi à l'autobus è / o alta velocità di cumunicazione, l'autobus deve esse terminatu bè à i dui estremità. U TMCM-1140 ùn integra micca alcuna resistenza di terminazione. Dunque, i resistori di terminazione di 120 Ohm à i dui estremità di l'autobus anu da esse aghjuntu esternamente.
3. NUMERO DI NODI:
   U standard di l'interfaccia elettrica RS485 (EIA-485) permette à 32 nodi cunnessi à un unicu bus. I transceivers di bus utilizati nantu à l'unità TMCM-1140 (hardware V1.2: SN65HVD3082ED, postu chì l'hardware V1.3: SN65HVD1781D) anu una carica di bus significativamente ridotta è permettenu un massimu di 255 unità per esse cunnessi à un unicu bus RS485 utilizendu firmware TMCL. . Per piacè nutate: di solitu ùn si pò micca aspittà di ottene una cumunicazione affidabile cù u numeru massimu di nodi cunnessi à un busu è a velocità massima di cumunicazione supportata à u stessu tempu. Invece, un cumprumissu deve esse truvatu trà a lunghezza di u cable bus, a velocità di cumunicazione è u numeru di nodi.
4. VELOCITÀ DI COMMUNICAZIONE:
   A velocità massima di cumunicazione RS485 supportata da u hardware TMCM-1140 V1.2 hè 115200 bit/s è 1Mbit/s da u hardware V1.3. U default di fabbrica hè 9600 bit/s. Per piacè vede u manuale di firmware TMCM-1140 TMCL separatu per infurmazioni riguardanti altre velocità di cumunicazione pussibuli sottu à u limitu superiore in hardware.
5. NON LINEE DI BUS FLOTTANTE:
   Evite e linee di bus flottanti mentre nè l'ospite / maestru nè unu di i schiavi longu a linea di bus trasmette dati (tutti i nodi di bus cambiati in modu di riceve). E linee di autobus flottanti ponu purtà à errori di cumunicazione. Per assicurà segnali validi nantu à u bus, hè cunsigliatu di utilizà una reta di resistori chì cunnetta e duie linee di bus à livelli logici ben definiti.
   Ci sò in realtà duie opzioni chì ponu esse cunsigliatu:
   Aghjunghjite a rete di resistenza (Bias) da un latu di l'autobus, solu (resistenza di terminazione 120R sempre à e duie estremità):

O aghjunghje a rete di resistenza (Bias) à e duie estremità di u bus (cum'è a terminazione Profibus™):

Certi cunvertitori di l'interfaccia RS485 dispunibuli per i PC includenu digià sti resistori supplementari (per esempiu USB-2485 cù a rete di bias à una estremità di l'autobus).

3.3.1.3 CAN
Per u cuntrollu remoto è a cumunicazione cù un sistema d'ospite, u TMCM-1140 furnisce una interfaccia di bus CAN. Per piacè nutate chì l'interfaccia CAN ùn hè micca dispunibule in casu chì u USB hè cunnessu. Per un funziunamentu currettu, i seguenti punti devenu esse cunsideratu quandu si stabilisce una rete CAN:

1. STRUTTURA BUS:
   A topulugia di a rete deve seguità una struttura di bus u più vicinu pussibule. Questu hè, a cunnessione trà ogni node è u busu stessu deve esse u più corta pussibule. In fondu, deve esse cortu cumparatu cù a durata di l'autobus.
2. TERMINAZIONE BUS:
   In particulare per l'autobus più longu è / o nodi multipli cunnessi à l'autobus è / o alta velocità di cumunicazione, l'autobus deve esse terminatu bè à i dui estremità. U TMCM-1140 ùn integra micca alcuna resistenza di terminazione. Dunque, i resistori di terminazione di 120 Ohm à i dui estremità di l'autobus anu da esse aghjuntu esternamente.

3. NUMERO DI NODI:
   U transceiver di bus utilizatu nantu à l'unità TMCM-1140 (TJA1050T) sustene almenu 110 nodi in cundizioni ottimali. U numeru praticamente ottenibile di nodi per bus CAN dipende assai da a lunghezza di u bus (bus più longu > menu nodi) è a velocità di cumunicazione (vitezza più alta -> menu nodi).

3.3.2 Multipurpose I/O Connector
Un connettore 8pin CVIlux CI0108P1VK0-LF 2mm pitch single row hè dispunibule per tutti l'ingressi è uscite multipurpose.

	Pin	Etichetta	Direzzione	Descrizzione
	1	GND	putenza (GND)	Sistema è terra di signale
	2	VDD	Alimentazione elettrica)	VDD, cunnessu à u pin VDD di u cunnessu di putenza è di cumunicazione
	3	OUT_0	Output	Output open-drain (max. 1A) Diode freewheeling integratu à VDD
	4	OUT_1	Output	+ 5V supply output (max. 100mA) Pò esse attivatu / off in u software
	5	IN_0	Input	Ingressu analogicu dedicatu, Input voltage gamma: 0..+10V Risoluzione: 12 bit (0..4095)
	6	IN_1, STOP_L, ENC_A	Input	Ingressu digitale per u scopu generale (compatibile + 24V)
				Funzione alternativa 1: input di l'interruttore di stop à sinistra
				Funzione alternativa 2: ingresso di canale A di codificatore incrementale esterno
	7	IN_2, STOP_R, ENC_B	Input	Ingressu digitale per u scopu generale (compatibile + 24V)
				Funzione alternativa 1: input di l'interruttore di stop à destra
				Funzione alternativa 2: ingresso di canale B di codificatore incrementale esterno
	8	IN_3, HOME, ENC_N	Input	Ingressu digitale per u scopu generale (compatibile + 24V)
				Funzione alternativa 1: input di l'interruttore di casa
				Funzione alternativa 2: indice di codificatore incrementale esternu / input di u canale zero

Tabella 3.3 Connettore I/O multifunzione

Nota:

•  Tutti l'inputs sò basati in resistori voltage divisori di input cù diodi di prutezzione. Questi resistori assicuranu ancu un livellu GND validu quandu ùn sò micca cunnessi.
• Per tutti l'inputs digitale (IN_1, IN_2, IN_3) pò esse attivata una resistenza di pull-up 2k2 à + 5V (impostazione predefinita cù tutte e versioni di firmware TMCL più recenti). Allora sti inputs anu un livellu logicu predeterminatu (sconnessu) di 1 è un switch esternu à GND pò esse cunnessu. Questu pò esse particularmente interessante in casu chì questi ingressi sò usati cum'è ingressi di commutazione STOP_L / STOP_R è HOME (funzione alternativa 1) o cum'è ingresso di codificatore per un codificatore incrementale esterno A/B/N cù uscite di cullezzione aperta (pull-ups ùn sò micca necessarii). per encoder con uscite push-pull).

3.3.2.1 Ingressi digitali IN_1, IN_2, IN_3
U connettore à ottu pin di u TMCM-1140 furnisce trè ingressi digitale multipurpose IN_1, IN_2 è IN_3. Tutti i trè inputs accettanu sin'à + 24V (nom.) signali di input è offre u listessu circuitu input cù voltage divisori di resistenza, limitanti
diodi contr'à u over e under-voltage resistenze di pull-up programmabili 2k2.
I pull-ups ponu esse attivati ​​o disattivati ​​per tutti i trè inputs in una volta in u software.
Cù u cumandimu firmware TMCL SIO 0, 0, 0 spegnerà i pull-up è u cumandimu SIO 0, 0, 1 li accende (vede u manuale di firmware TMCL separatu, cumanda SIO per infurmazioni più dettagliate). I trè ingressi digitali anu una funziunalità alternativa secondu a cunfigurazione in u software. E seguenti funzioni sò dispunibili:

Etichetta (pin)	Funzione predefinita	Funzione alternativa 1	Funzione alternativa 2
IN_1 (6)	Ingressu digitale di scopu generale TMCL: GIO 1, 0 // récupère la valeur numérique de l'entrée IN_1	STOP_L - input di l'interruttore di stop left, cunnessu à u processatore è l'ingressu REF TMC429 (suporta a funziunalità di stop left in hardware) TMCL: GAP 11, 0 // uttene u valore digitale di l'ingressu STOP_L	ENC_A - canale di input di codificatore incrementale esternu A, cunnessu à l'ingressu di u contatore di codificatore di u processore
IN_2 (7)	Ingressu digitale di scopu generale TMCL: GIO 2, 0 // récupère la valeur numérique de l'entrée IN_2	STOP_R - entrata di l'interruttore di stop right, cunnessu à u processatore è l'ingressu REF TMC429 (suporta a funziunalità di l'interruttore di stop right in hardware) TMCL: GAP 10, 0 // uttene u valore digitale di l'ingressu STOP_R	ENC_B - canale di input di codificatore incrementale esternu B, cunnessu à l'ingressu di u contatore di codificatore di processore
IN_3 (8)	Ingressu digitale di scopu generale TMCL: GIO 3, 0 // récupère la valeur numérique de l'entrée IN_3	HOME - input di l'interruttore di casa, cunnessu à u processatore TMCL: GAP 9, 0 // uttene u valore digitale di l'ingressu HOME	ENC_N - Indice di input di codificatore incrementale esternu / canale zero, cunnessu à l'input di interruzzione di u processatore

Tabella 3.4 Ingressi multipurpose / funzioni alternate

- Tutti i trè ingressi digitali sò cunnessi à u processatore di bordu è ponu esse aduprati cum'è ingressi digitali di scopu generale (predeterminatu).
– Per utilizà IN_1 è IN_2 cum'è input STOP_L è STOP_R, sta funzione deve esse attivata esplicitamente in u software (predeterminatu di fabbrica: spenta). Cù u firmware TMCL, a funziunalità di l'interruttore di stop pò esse attivata cù SAP 12, 0, 0 (STOP_R / finecorsa di destra) è SAP 13, 0, 0 (STOP_L / finecorsa di sinistra). Cum'è i nomi indicanu digià: u statutu di l'interruttore di limitazione di manca (STOP_L) serà significativu durante i turni di u mutore à sinistra è u statutu di u limite di u dirittu durante i turni di u mutore à diritta (direzzione pusitiva), solu. A lettura di i valori di input utilizendu i cumandamenti GAP cum'è elencati in a tabella sopra hè pussibule in ogni mumentu. Per piacè vede u manuale di firmware TMCL separatu per infurmazioni supplementari.
- Codificatore esterno: un codificatore incrementale esterno A/B/N pò esse cunnessu à u TMCM-1140 è utilizatu in più o in alternativa à l'encoder internu sensOstep™. Utilizendu TMCL, u valore di u contatore di codificatore per stu secondu codificatore pò esse lettu via u cumandimu TMCL GAP 216, 0 (vede u manuale di firmware TMCL separatu per più dettagli). A scala predeterminata di fabbrica di u contatore di codificatore hè 1: 1 - vale à dì, dopu à una rotazione di codificatore, u contatore di codificatore serà aumentatu / diminuitu da u numeru di ticks di codificatore (linee di codificatore x 4). Quandu si usa un codificatore esternu, cunnette u canale di codificatore A à IN_1, u canale B à IN_2, u canale N o zero à IN_3 (opcional), a terra di l'encoder à a terra di l'alimentazione di u modulu (per esempiu, Pin 1 di u connettore I/O multifunzione) è u +5V. furnisce l'ingressu di l'encoder à OUT_1 (tuttu nantu à u connettore I/O multifunzione). Per piacè nutate chì per furnisce l'encoder cù +5V, l'output OUT_1 deve esse attivatu prima cù SIO 1, 2, 1 (vede ancu u capitulu 3.3.2.3).
3.3.2.2 Input Analogicu IN_0
U connettore à ottu pin di u TMCM-1140 furnisce un input analogicu dedicatu IN_0. Questa entrata analogica dedicata offre un intervallu di ingressu à scala completa di circa. 0… +10 V (0..+10.56V nom.) Cù una risuluzione di u cunvertitore analogicu-digitale internu di u microcontroller di 12bit (0… 4095).
L'input hè prutettu contr'à u più altu voltaghè finu à +24 V cù u voltage divisori di resistenza inseme cù diodi limitanti contru voltaghè sottu à 0 V (GND) è sopra + 3.3 V DC (vede a figura sottu). Cù u firmware TMCL, u valore analogicu di questu input pò esse lettu cù u cumandimu GIO 0, 1. U cumandimu restituverà u valore brutu di u cunvertitore analogicu-digitale 12bit trà 0 .. 4095. Hè ancu pussibule di leghje u valore digitale. di stu input usendu u cumandimu TMCL GIO 0, 0. U puntu di viaghju (trà 0 è 1) serà à ca. + 5V ingresso voltage (a mità di a gamma di input analogicu).
3.3.2.3 Outputs OUT_0, OUT_1
U connettore à ottu pin di u TMCM-1140 offre duie uscite generale OUT_0 è OUT_1. OUT_0 hè una uscita open-drain capace di cambià (affonda) finu à 1A. L'output di i transistori MOSFET di u canali N hè cunnessu à un diodu freewheeling per a prutezzione contru vol.tage spikes soprattuttu da carichi induttivi (relais etc.) sopra supply voltage (vede a figura sottu).
OUT_0 ùn deve esse culligatu à ogni voltage sopra l'offerta voltage di u modulu per via di u diode freewheeling internu.

Cù u firmware TMCL, OUT_0 pò esse attivatu (OUT_0 tiratu bassu) utilizendu u cumandimu SIO 0, 2, 1 è disattivatu di novu (OUT_0 flottante) utilizendu u cumandimu SIO 0, 2, 0 (questu hè ancu u paràmetru predeterminatu di fabbrica di sta output). In casu un output flottante
ùn hè micca desideratu in l'appiecazione una resistenza esterna per esempiu furnisce voltage pò esse aghjuntu.
In cuntrastu OUT_1 hè capaci di furnisce + 5V (sourcing 100mA max.) à una carica esterna. Un MOSFET P-channel integratu permette di accende / spegne stu fornimentu + 5V in u software (vede a figura sottu). Stu output pò esse usatu per furnisce
+ 5V à un circuitu di codificatore esternu. Per piacè nutate chì u supply + 5V deve esse attivatu esplicitamente in u software.Cù u firmware TMCL, OUT_1 pò esse attivatu (furnisce + 5V à u circuitu esternu) utilizendu u cumandimu SIO 1, 2, 1 è disattivatu (uscita tirata bassa via resistenza di pull-down 10k) utilizendu u cumandimu SIO 1, 2, 0 (questu hè ancu u impostazione predefinita di fabbrica di questa output).
3.3.3 Motor Connector
Cum'è un connettore di u mutore, un connettore 4pin CVIlux CI0104P1VK0-LF 2mm pitch single row hè dispunibule. U connettore di u mutore hè adupratu per cunnette i quattru fili di u mutore di e duie bobine di u mutore di u mutore bipolari à l'elettronica.

	Pin	Etichetta	Direzzione	Descrizzione
	1	OB2	Output	Pin 2 di a bobina di u mutore B
	2	OB1	Output	Pin 1 di a bobina di u mutore B
	3	OA2	Output	Pin 2 di a bobina di u mutore A
	4	OA1	Output	Pin 1 di a bobina di u mutore A

Table 3.5 Connettore di u mutore

Example per cunnette i motori stepper QSH4218 NEMA 17 / 42mm:
	TMCM-1140	Motor QS4218
	Pin di cunnessu di u mutore	U culore di cable	Bobina	Descrizzione
	1	Rossu	B	Bobina di motore B pin 1

2	Turchinu	B-	Bobina di motore B pin 2
3	Verde	A-	Bobina di motore A pin 2
4	Neru	A	Bobina di motore A pin 1

3.3.4 Connettore Mini-USB
Un connettore mini-USB 5pin hè dispunibule à bordu per a cumunicazione seriale (in alternativa à l'interfaccia CAN è RS485). Stu modulu supporta cunnessione USB 2.0 Full-Speed ​​(12 Mbit/s).
L'interfaccia CAN serà disattivata appena USB hè cunnessu per via di spartera interna di risorse hardware.

	Pin	Etichetta	Direzzione	Descrizzione
	1	V-BUS	putenza (input di furnizzioni)	+ 5V supply from host
	2	D-	Bidireziunale	Dati USB -
	3	D+	Bidireziunale	Dati USB +
	4	ID	putenza (GND)	Cunnessu à u signale è a terra di u sistema
	5	GND	putenza (GND)	Cunnessu à u signale è a terra di u sistema

Table 3.6 Connector per USB

Per u cuntrollu remoto è a cumunicazione cù un sistema host, u TMCM-1140 furnisce una interfaccia USB 2.0 full-speed (12Mbit/s) (connettore mini-USB). Appena un USB-Host hè cunnessu u modulu accetterà cumandamenti via USB.
MODALITÀ DI FUNZIONAMENTO USB BUS POWERED
U TMCM-1140 supporta sia l'operazione autoalimentata USB (quandu una putenza esterna hè furnita per via di u connettore di l'alimentazione) è l'operazione alimentata da u bus USB, (senza alimentazione esterna via un connettore di alimentazione).
A logica di core digitale integrata serà alimentata via USB in casu chì nisun altru fornimentu hè cunnessu (operazione alimentata da u bus USB). A logica core digitale include u microcontroller stessu è ancu l'EEPROM. U modu di funziunamentu alimentatu da u bus USB hè statu implementatu per attivà a cunfigurazione, paràmetri di paràmetri, letture, aghjurnamenti di firmware, etc., basta à cunnette un cable USB trà u modulu è u PC host. Nisun cablaggio supplementu o dispositi esterni (per esempiu, alimentazione elettrica) hè necessariu.
Per piacè nutate chì u modulu puderia piglià corrente da l'alimentazione di bus USB + 5V ancu in u funziunamentu USB autoalimentatu secondu u vol.tagu livellu di stu supply.
I muvimenti di u mutore ùn sò micca pussibule in questu modu. Dunque, cunnette sempre una fonte di energia à u Connettore Power and Communication per i muvimenti di u mutore.

A currente di u mutore

U driver di u mutore stepper à bordu opera cuntrullatu in corrente. A corrente di u driver pò esse programata in u software per i currenti di bobina di u mutore finu à 2A RMS cù 32 passi di scala efficaci in hardware (CS in a tabella sottu).
Spiegazione di e diverse colonne in a tabella sottu:
Impostazione di corrente di u mutore in u software (TMCL)
Quessi sò i valori per i paràmetri di l'assi TMCL 6 (corrente di marcia di u mutore) è 7 (corrente di standby di u mutore). Sò usati per stabilisce a currente di run / standby usendu i seguenti cumandamenti TMCL:
SAP 6, 0, // stabilisce u currente di corsa
SAP 7, 0, // stabilisce u currente di standby (valore di lettura cù GAP invece di SAP. Per piacè vede u manuale di firmware TMCM-1140 separatu per più infurmazione)
Corrente di u mutore IRMS [A] Corrente di u mutore risultante basatu annantu à l'impostazione di a corrente di u mutore

Motore paràmetru attuale in software (TMCL)	Passu di scala attuale (CS)	Corrente di u mutore ICOIL_PEAK [A]	Motore attuale ICOIL_RMS [A]
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

In più di i paràmetri in a tavula, u currente di u mutore pò esse disattivatu cumplettamente (rota libera) cù u paràmetru di l'assi 204 (vede u manuale di firmware TMCM-1140).

Ripristina i paràmetri di fabbrica

Hè pussibule resettate u TMCM-1140 à i paràmetri predeterminati di fabbrica senza stabilisce un ligame di cumunicazione. Questu pò esse utile in casu chì i paràmetri di cumunicazione di l'interfaccia preferita sò stati stabiliti in valori scunnisciuti o persu accidentalmente.

Fate i seguenti passi:

1. L'alimentazione hè stata disattivata è u cable USB sconnessu
2. Corti dui pads cum'è marcatu in a Figura 5.1
3. Power up board (l'alimentazione via USB hè abbastanza per questu scopu)
4. Aspetta finu à chì i LED rossi è verdi à bordu cumincianu à lampassi rapidamente (questu pò piglià un pocu tempu)
5. Scheda di spegnimentu (sconnette u cable USB)
6. Eliminate u cortu trà i pads
7. Dopu avè attivatu l'alimentazione / cunnessu u cable USB, tutti i paràmetri permanenti sò stati restaurati à i valori predeterminati di fabbrica

LED à bordu

U bordu offre dui LED per indicà u statutu di u bordu. A funzione di i dui LED dipende da a versione di firmware. Cù u firmware standard TMCL, u LED verde deve lampassi lentamente durante l'operazione è u LED rossu
deve esse spenta.
Quandu ùn ci hè micca un firmware validu programatu in u bordu o durante l'aghjurnamentu di u firmware, i LED rossi è verdi sò permanentemente accesi.
COMPORTAMENTE DI LED CUN FIRMWARE STANDARD TMCL

Status	Etichetta	Descrizzione
Battitu di core	Corri	Stu LED verde lampeggia lentamente durante u funziunamentu.
Errore	Errore	Stu LED rossu s'illumina se si verifica un errore.

Valutazione operativa

E valutazioni operative mostranu i intervalli previsti o caratteristiche è devenu esse utilizati cum'è valori di disignu.
In ogni casu, i valori massimi sò superati!

Simbulu	Parametru	Min	Tipu	Max	Unità
VDD	Alimentazione voltage per u funziunamentu	9	12… 24	28	V
ICOIL_piccu	Corrente di bobina di motore per onda sinusoidale piccu (chopper régulé, réglable via logiciel)	0		2.8	A
ICOIL_RMS	currente cuntinuu di u mutore (RMS)	0		2.0	A
IDD	currente di alimentazione		<< ICOIL	1.4 * ICOIL	A
TENV	Température ambiante à l'intensité nominale (sans refroidissement forcé requis)	-30		+ 50	°C
TENV_1A	Température ambiante à 1 A RMS corrente di u mutore / mità max. currente (nessun raffreddamentu forzatu necessariu)	-30		+ 70	°C

Tabella 7.1 Valutazione generale operativa di u modulu

VALUTAZIONE OPERATIVA DI I/OS MULTIUSO

Simbulu	Parametru	Min	Tipu	Max	Unità
VOUT_0	Voltage à l'uscita di purga aperta OUT_0	0		+ VDD	V
IOUT_0	Corrente di sink d'uscita di l'output di drain apertu OUT_0			1	A
VOUT_1	Voltage à l'uscita OUT_1 (quandu attivata)		+5		V
IOUT_1	Sorgente di corrente di uscita per OUT_1			100	mA
VIN_1/2/3	Input voltage per IN_1, IN_2, IN_3 (entrées digitales)	0		+ VDD	V
VIN_L 1/2/3	Volu di livellu bassutage per IN_1, IN_2 è IN_3	0		1.1	V
VIN_H 1/2/3	Altu livellu voltage per IN_1, IN_2 è IN_3	3.4		+ VDD	V
VIN_0	Gamma di misura per l'ingressu analogicu IN_0	0		+10*)	V

Tabella 7.2 Valori operativi di I/O multipurpose
*) ca. 0…+10.56V à l'entrée analogique IN_0 est traduit en 0..4095 (ADC 12 bits, valeurs brutes). Sopra à circa.
+ 10.56V l'input analogicu saturarà ma, senza esse dannatu (finu à VDD).
VALUTAZIONE OPERATIVA DI L'INTERFACE RS485

Simbulu	Parametru	Min	Tipu	Max	Unità
NRS485	Numeru di nodi cunnessi à una sola reta RS485			256
fRS 485	Velocità di bit massima supportata da a cunnessione RS485		9600	115200 1000000 XNUMX*)	bps

Tabella 7.3: Valutazione operativa di l'interfaccia RS485
*) Revisione hardware V1.2: max. 115200 bit/s, revisione hardware V1.3: max. 1 Mbit/s
VALUTAZIONE OPERATIVA DI CAN INTERFACE

Simbulu	Parametru	Min	Tipu	Max	Unità
NCAN	Numeru di nodi cunnessi à una sola reta RS485			> 110
fCAN	Velocità di bit massima supportata da a cunnessione CAN		1000	1000	kbit/s

Tabella 7.4 Valori operativi di l'interfaccia CAN

Descrizzione Funziunale

U TMCM-1140 hè un modulu di controller / driver altamente integratu chì pò esse cuntrullatu via parechje interfacce seriali. U trafficu di cumunicazione hè mantinutu pocu postu chì tutte e operazioni critiche di u tempu (per esempiu ramp calculi) sò realizati à bordu. L'offerta nominali voltage di l'unità hè 24V DC. U modulu hè pensatu sia per l'operazione standalone sia per u modu direttu. U cuntrollu remotu cumpletu di u dispusitivu cù feedback hè pussibule. U firmware di u modulu pò esse aghjurnatu via qualsiasi interfacce seriali.
In a Figura 8.1, i parti principali di u TMCM-1140 sò mostrati:
- u microprocessore, chì gestisce u sistema operatore TMCL (cunnessu à a memoria TMCL),
– le contrôleur de mouvement, qui calcule ramps è speed profiles internamente da hardware,
- u driver di putenza cù stallGuard2 è a so funzione coolStep efficiente in energia,
- u driver MOSFET stage, è
- l'encoder sensOstep cù risoluzioni di 10bit (1024 passi) per rivoluzione.

U TMCM-1140 vene cù l'ambiente di sviluppu di software basatu in PC TMCL-IDE per u Trinamic Motion Control Language (TMCM). Aduprendu cumandamenti TMCL d'altu livellu predefinitu cum'è u muvimentu di pusizioni un sviluppu rapidu è veloce di l'applicazioni di cuntrollu di muvimentu hè garantitu.
Per piacè riferite à u Manuale di Firmware TMCM-1140 per più infurmazione nantu à i cumandamenti TMCL.

TMCM-1140 Descrizzione operativa

9.1 Calculation: Velocity and Acceleration vs Microstep and Fullstep Frequency
I valori di i paràmetri mandati à u TMC429 ùn anu micca valori tipici di u mutore cum'è rotazioni per seconda cum'è velocità. Ma questi valori ponu esse calculati da i paràmetri TMC429 cum'è mostra in questa sezione.
PARAMETRI DI TMC429

Segnale	Descrizzione	Gamma
fCLK	frequenza di u clock	16 MHz
vitezza	–	0… 2047
a_max	accelerazione massima	0… 2047
pulse_div	divisore per a velocità. Più u valore hè più altu, menu hè u valore predefinitu di a velocità massima = 0	0… 13
ramp_div	divisore per l'accelerazione. U più altu hè u valore, menu hè l'accelerazione massima valeur par défaut = 0	0… 13
Usrs	microstep-resolution (microsteps per fullstep = 2usrs)	0… 8

Table 9.1 TMC429 paràmetri di velocità

FREQUENZA MICROSTEP
A frequenza microstep di u mutore stepper hè calculata cù

FREQUENZA FULLSTEP
Per calculà a frequenza fullstep da a frequenza di microstep, a frequenza di microstep deve esse divisa da u numeru di microsteps per fullstep.

U cambiamentu in a freccia di u pulsu per unità di tempu (cambiamentu di freccia di pulsazioni per seconda - l'accelerazione a) hè datu da

Ciò si traduce in accelerazione in piena di passi di:

EXAMPLE

Segnale	valore
f_CLK	16 MHz
vitezza	1000
a_max	1000
pulse_div	1
ramp_div	1
usrs	6

Càlculu di u numeru di rotazioni
Un mutore stepper hà per esempiu 72 flusters per rotazione.

Politica di sustegnu di vita

TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG ùn autorizeghja o guarantisce alcunu di i so prudutti per l'usu in sistemi di supportu di vita, senza l'accunsentu scrittu specificu di TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG.
I sistemi di supportu di vita sò l'equipaggiu destinatu à sustene o sustene a vita, è chì u fallimentu di eseguisce, quandu utilizatu currettamente in cunfurmità cù l'istruzzioni furnite, pò esse ragionevolmente previstu di risultatu in ferite persunale o morte.
© TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG 2013 - 2015

L'infurmazione data in questa scheda di dati hè ritenuta precisa è affidabile. Tuttavia, nè rispunsabilità hè assunta per e cunsequenze di u so usu nè per qualsiasi violazione di brevetti o altri diritti di terze parti, chì pò esse risultatu da u so usu.
I specificazioni sò sottumessi à cambià senza avvisu.
Tutti i marchi usati sò pruprietà di i so rispettivi pruprietarii.

Storia di rivisione

11.1 Revisione di Documenti

Versione	Data	Autore	Descrizzione
0.90	2011-DIC-22	GE	Versione iniziale
0.91	2012-MAY-02	GE	Aghjurnatu per a versione di pcb TMCM-1140_V11
1.00	2012-JUN-12	SD	Prima versione cumpleta cumpresi novi capituli nantu à: - resetta à i paràmetri di fabbrica, è - LED
1.01	2012-JUL-30	SD	Circuitu internu di inputs currettu.
1.02	2013-26-MAR	SD	Nomi di inputs cambiati: AIN_0   IN_0 IN_0       IN_1 IN_1       IN_2 IN_2       IN_3 I nomi di l'output cambiati: OUT_1 = OUT_0 OUT_0 = OUT_1
1.03	2013-JUL-23	SD	- Tipi di connettori aghjurnati. - Capitulu 3.3.1.1 aghjurnatu.
1.04	2015-JAN-05	GE	- A nova versione di hardware V13 aghjunta - A paràmetrazione attuale di u driver di u mutore aghjustatu (capitulu 4) - Parechji aghjunte

Table 11.1 Revisione di documentu
11.2 Revisione di Hardware

Versione	Data	Descrizzione
TMCM-1040_V10*)	2011-08-MAR	Versione iniziale
TMCM-1140_V11*)	2011-JUL-19	– Ottimizazione di i circuiti I/O multipurpose - Generazione è distribuzione di clock cambiate (oscillatore 16MHz)
TMCM-1140_V12**)	2012-APR-12	- Ulteriore ottimisazione di i costi incl. IC di sensori differenti cù 10 bit max. risoluzione
TMCM-1140_V13**)	2013-AUG-22	- MOSFET di driver di mutore stepper: I MOSFET di u driver stagsò stati rimpiazzati. I novi MOSFET offrenu menu dissipazione di calore cà i precedenti / attualmente usati. Oltre à quessa, u rendiment è e paràmetri, cumprese a corrente di uscita di u driver è a forma d'onda di uscita, sò essenzialmente listessi. - Uscite di u scopu generale OUT_0 / OUT_1: I MOSFET utilizati per accende / disattivanu sti outputs sò stati rimpiazzati. I novi MOSFET offrenu menu dissipazione di calore cà i precedenti / attualmente usati. A parte chì e funziunalità è e valutazioni sò essenzialmente listessi. - Transceiver RS485: u transceiver RS485 hè statu rimpiazzatu cù u transceiver SN65HVD1781 chì offre una migliore prutezzione di difetti (finu à 70V di prutezzione di difetti) è supportendu velocità di cumunicazione più elevate (finu à 1Mbit/s). - In corso (prestu prestu): Rivestimentu Conforme di i dui lati di u PCB. Fornisce una prutezzione mejorata contr'à l'umidità è a polvera / scrap (per esempiu, in u casu di versioni PD42-x-1140 montate à motore: minuscule parti metalliche nantu à u

Versione	Data	Descrizzione
		PCB attrattu da u magnetu codificatore pò purtà à un malfunzionamentu di u dispusitivu senza prutezzione).

Table 11.2 Revisione di hardware
*): V10, V11: solu prototipi.
**) V12: versione di u produttu in serie. Hè rimpiazzatu cù a versione di u produttu di a serie V13 per via di EOL (fine di vita) di MOSFET. Per piacè vede
"PCN_1014_08_29_TMCM-1140.pdf" nant'à u nostru Web- situ, ancu

Referenze

[TMCM-1140 TMCL]	Manuale di firmware TMCM-1140 TMCL
[TMC262]	Scheda dati TMC262
[TMC429]	Scheda dati TMC429
[TMCL-IDE]	Manuale d'uso TMCL-IDE

TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG
Hamburg, Germania
www.trinamic.com
Per piacè riferite à www.trinamic.com.
www.trinamic.com
Scaricatu da Arrow.com.

Documenti / Risorse

TRINAMIC TMCM-1140 Modulu Controller / Driver di Motor Stepper Axis Single [pdfManuale d'usu V1.3, TMCM-1140, Modulu Driver Controller Motor Stepper Axis Unicu, Modulu Driver Controller Motor Stepper Axis TMCM-1140 Modulu Driver Controller Motor Stepper Axis, Modulu Driver Controller Motor Stepper, Modulu Driver Controller Motor, Modulu Driver Controller, Driver Modulu, Modulu

Referenze

• Manuale d'usu