MOODUL STEPPER MOOTORILE MOODUL
Riistvara versioon V1.3
RIISTVARA KÄSIRAAMAT
TMCM-1140
1-teljeline astmekontroller/draiver
2 A / 24 V sensOstep™ kodeerija
USB, RS485 ja CAN
TMCM-1140 üheteljeline samm-mootori kontroller/draiveri moodul
UNIKAALSED OMADUSED:
coolStep™
Omadused
TMCM-1140 on üheteljeline kontroller/draiver 2-faasiliste bipolaarsete samm-mootorite jaoks, millel on nüüdisaegsed funktsioonid. See on väga integreeritud, pakub mugavat käsitsemist ja seda saab kasutada paljudes detsentraliseeritud rakendustes. Moodulit saab paigaldada NEMA 17 (ääriku suurus 42 mm) samm-mootorite tagaküljele ja see on mõeldud poolivoolude jaoks kuni 2 A RMS ja 24 V alalisvoolu toitevõimsustage. Tänu TRINAMICi coolStep™ tehnoloogia kõrgele energiatõhususele on energiatarbimise kulud madalad. TMCL™ püsivara võimaldab nii eraldiseisvat tööd kui ka otserežiimi.
PEAMISED OMADUSED
- Liikumiskontroller
- Motion profile arvutamine reaalajas
- Mootori parameetrite (nt asend, kiirus, kiirendus) muutmine käigu pealt
- Suure jõudlusega mikrokontroller süsteemi üldiseks juhtimiseks ja jadasideprotokolli haldamiseks
Bipolaarne samm-mootori draiver
- Kuni 256 mikrosammu täissammu kohta
- Väga tõhus töö, madal võimsuse hajumine
- Dünaamiline voolu juhtimine
- Integreeritud kaitse
- funktsioon stallGuard2 seiskumise tuvastamiseks
- CoolStep funktsioon vähendab energiatarbimist ja soojuse hajumist
Kodeerija
sensOstep magnetkooder (1024 sammu pöörde kohta) nt astmekao tuvastamiseks kõikides töötingimustes ja positsioneerimise järelevalveks
Liidesed
- RS485 2-juhtmeline sideliides
- CAN 2.0B sideliides
- USB täiskiirusega (12Mbit/s) seadmeliides
- 4 mitmeotstarbelist sisendit:
– 3x üldotstarbelist digitaalset sisendit - (Alternatiivsed funktsioonid: STOP_L / STOP_R / HOME lüliti sisendid või A/B/N kodeerija sisend)
- 1x spetsiaalne analoogsisend - 2 üldotstarbelist väljundit
– 1x avatud äravooluga 1A max.
– 1x +5V toiteväljund (saab tarkvaraliselt sisse/välja lülitada)
Tarkvara
- TMCL: eraldiseisev või kaugjuhitav töö, programmimälu (mittepüsiv) kuni 2048 TMCL-käsu jaoks ja arvutipõhine rakenduste arendustarkvara TMCL-IDE on tasuta saadaval.
Elektrilised ja mehaanilised andmed
- Tarne voltage: +24 V DC nimipinge (9… 28 V DC)
- Mootori vool: kuni 2 A RMS / 2.8 A tipp (programmeeritav)
Vaadake ka eraldi TMCL-i püsivara käsiraamatut.
TRINAMICS UNIKAALSED FUNKTSIOONID – LIHTNE KASUTADA KOOS TMCL-iga
stallGuard2™ stallGuard2 on ülitäpne andurita koormuse mõõtmine, kasutades mähiste tagumist EMF-i. Seda saab kasutada nii seiskumise tuvastamiseks kui ka muuks kasutuseks koormustel, mis on väiksemad kui mootori seiskumine. StallGuard2 mõõteväärtus muutub lineaarselt laias koormuse, kiiruse ja voolu seadistuste vahemikus. Mootori maksimaalse koormuse korral läheb väärtus nulli või nulli lähedale. See on mootori kõige energiasäästlikum tööpunkt.
coolStep™ coolStep on koormusega kohanduv automaatne voolu skaleerimine, mis põhineb koormuse mõõtmisel stallGuard2 kaudu, kohandades vajaliku voolu koormusega. Energiatarbimist saab vähendada kuni 75%. coolStep võimaldab oluliselt säästa energiat, eriti mootorite puhul, mis näevad erinevat koormust või töötavad suure töötsükliga. Kuna samm-mootori rakendus peab töötama 30% kuni 50% pöördemomendi reserviga, võimaldab isegi pideva koormusega rakendus olulist energiasäästu, kuna coolStep lubab vajadusel automaatselt pöördemomendi reservi. Energiatarbimise vähendamine hoiab süsteemi jahedamana, pikendab mootori tööiga ja võimaldab vähendada kulusid. 
Tellimiskoodid
| Tellimuse kood | Kirjeldus | Suurus (mm3) |
| TMCM-1140-valik | Üheteljeline bipolaarne samm-mootori kontroller / draiveri elektroonika integreeritud sensOstep kodeerija ja coolStep funktsiooniga | 37 x 37 x 11.5 |
Tabel 2.1 Tellimuse koodid
Saadaval on järgmised valikud.
| Püsivara valik | Kirjeldus | Tellimiskood ntample: |
| -TMCL | TMCL-i püsivaraga eelprogrammeeritud moodul | TMCM-1140-TMCL |
| -CANopen | CANopeni püsivaraga eelprogrammeeritud moodul | TMCM-1140-CANopeni |
Tabel 2.2 Püsivaravalikud
Selle mooduli jaoks on saadaval kaablikangade komplekt:
| Tellimuse kood | Kirjeldus |
| TMCM-1140-KAABEL | TMCM-1140 kaablikangas: • 1x kaabel toite- ja sidepistiku jaoks (pikkus 200mm) – 1x kaabel mitmeotstarbelise sisend/väljundpistiku jaoks (pikkus 200mm) – 1x kaabel mootori pistiku jaoks (pikkus 200mm) – 1x A-tüüpi USB-pistik ja B-tüüpi mini-USB-pistikukaabel (pikkus 1.5 m) |
Tabel 2.3 Kaablikoopa tellimuskoodid
Pange tähele, et TMCM-1140 on saadaval ka NEMA17 samm-mootoritega. Nende toodete kohta lisateabe saamiseks vaadake PD-1140 dokumente.
Mehaaniline ja elektriline liides
3.1 Mõõtmed ja kinnitusavad
Kontrolleri/draiveri plaadi mõõdud on ca. 37 mm x 37 mm x 11.5 mm, et mahutada 42 mm samm-mootori tagaküljele. Komponendi maksimaalne kõrgus (kõrgus üle PCB taseme) ilma ühenduspistikuteta on umbes 8 mm üle PCB taseme ja 2 mm allpool PCB taset. NEMA3 samm-mootori külge kinnitamiseks on kaks kinnitusava M17 kruvide jaoks. 
3.2 Tahvli paigaldamise kaalutlused
TMCM-1140-l on kaks metallkattega kinnitusava. Mõlemad kinnitusavad on ühendatud süsteemi ja signaali maandusega (sama mis toiteallika maandus).
Signaalide moonutuste ja HF-signaalide kiirguse minimeerimiseks (parandada EMC-ühilduvust), eriti tundlikes/mürarikastes keskkondades, on oluline tagada süsteemis kindel maandusühendus. Selle toetamiseks on soovitatav lisaks toitemaaühendusele ühendada ka plaadi mõlemad kinnitusavad süsteemi toiteallika maandusega.
Sellegipoolest ei pruugi see alati olla valik, nt juhul, kui metallsüsteemi šassii / TMCM-1140 paigaldusplaat on juba maandusega ühendatud ja otseühendus toitemaa (teisepoolne) ja toitevõrgu maanduse (primaarpool) vahel ei ole soovitatav / pole valik. Sel juhul tuleks kasutada plastikust (nt nailonist) vahepuid / distantspolte ja kruvisid.
3.3 TMCM-1140 pistikud
TMCM-1140 kontrolleri/draiveri plaadil on neli pistikut, sealhulgas mootoripistik, mida kasutatakse mootoripoolide kinnitamiseks elektroonika külge. Toite- ja sidepistikut kasutatakse toiteallika, CAN-liidese ja RS485-liidese jaoks. 8-pin mitmeotstarbeline I/O-pistik pakub nelja mitmeotstarbelist sisendit ja kahte üldotstarbelist väljundit. Lisaks on USB-liidese jaoks pistik. 
| Silt | Ühenduse tüüp | Paaritava pistiku tüüp |
|
Toite- ja sidepistik |
CI0106P1VK0-LF |
Pistiku korpus CVIlux: CI01065000-A Kontaktid CVIlux: CI01T011PE0-A or Pistiku korpus JST: PHR-6 Kontaktid JST: SPH-002T-P0.5S Traat: 0.22 mm2 |
| Mitmeotstarbeline I/O pistik | CI0108P1VK0-LF CVIlux CI01 seeria, 8 kontakti, 2 mm sammuga |
Pistiku korpus CVIlux: CI01085000-A Kontaktid CVIlux: CI01T011PE0-A or Pistiku korpus JST: PHR-8 Kontaktid JST: SPH-002T-P0.5S Traat: 0.22 mm2 |
| Mootori pistik | CI0104P1VK0-LF
CVIlux CI01 seeria, 4 kontakti, 2 mm sammuga |
Pistiku korpus CVIlux: CI01045000-A Kontaktid CVIlux: CI01T011PE0-A or Pistiku korpus JST: PHR-4 Kontaktid JST: SPH-002T-P0.5S Traat: 0.22 mm2 |
| Mini-USB pistik | Molex 500075-1517 Mini USB-tüüpi B vertikaalne pistikupesa |
Iga tavaline mini-USB pistik |
Tabel 3.1 Ühendused ja liitmikud, kontaktid ja sobiv juhe
3.3.1 Toite- ja sidepistik
Toiteallikaks, RS6 ja CAN-jadaühenduseks kasutatakse 0106-pin CVIlux CI1P0VK2-LF 485 mm sammuga üherealist pistikut. Pidage silmas peatükis 3.3.1.1 toodud lisateavet toiteallika kohta.
Märkus. Kui USB on ühendatud riistvararessursside sisemise jagamise tõttu, desaktiveeritakse CAN-liides.
 |
Pin | Silt | Suund | Kirjeldus |
| 1 | GND | Võimsus (GND) | Süsteemi ja signaali maandus | |
| 2 | VDD | Toiteallikas) | VDD (+9 V…+28 V) | |
| 3 | RS485+ | Kahesuunaline | RS485 liides, diff. signaal (mitteinverteeriv) | |
| 4 | RS485- | Kahesuunaline | RS485 liides, diff. signaal (inverteerimine) | |
| 5 | CAN_H | Kahesuunaline | CAN-liides, diff. signaal (mitteinverteeriv) | |
| 6 | CAN_L | Kahesuunaline | CAN-liides, diff. signaal (inverteerimine) |
Tabel 3.2 Toiteallika ja liideste pistik
3.3.1.1 toiteallikas
Nõuetekohaseks tööks tuleb hoolikalt jälgida toiteallika kontseptsiooni ja konstruktsiooni. Ruumipiirangute tõttu sisaldab TMCM-1140 umbes 40 µF/35 V toitefiltri kondensaatoreid. Need on keraamilised kondensaatorid, mis on valitud suure töökindluse ja pika eluea tõttu. Moodul sisaldab 28 V summutusdioodi liigmahu jaokstage kaitse.
ETTEVAATUST!
 |
Lisage välised toiteallika kondensaatorid!
Soovitatav on ühendada märkimisväärse suurusega elektrolüütkondensaator (nt vähemalt 470µF/35V) TMCM-1140 kõrval asuvatesse toiteliinidesse! |
|
Ärge ühendage ega lahutage mootorit töötamise ajal! Mootorikaabel ja mootori induktiivsus võivad põhjustada voltage tekib naelu, kui mootor on pingestatud ajal lahti ühendatud/ühendatud. Need voltage naelu võib ületada voltagpiirab draiveri MOSFET-ide piiranguid ja võib neid jäädavalt kahjustada. Seetõttu eemaldage alati enne mootori ühendamist/lahtiühendamist toide. |
|
Hoidke toiteallikas voltage alla ülemise piiri 28V! Vastasel juhul saab juhi elektroonika tõsiselt kahjustada! Eriti kui valitud töömahttage on ülemise piiri lähedal, reguleeritud toiteallikas on väga soovitatav. Vaadake ka peatükki 7, Tööväärtused. |
|
Polaarsuse vastupidist kaitset pole! Moodul lühistab kõik ümberpööratud toitemahudtage draiveri transistoride sisemiste dioodide tõttu. |
3.3.1.2 RS485
Kaugjuhtimiseks ja hostsüsteemiga suhtlemiseks pakub TMCM-1140 kahejuhtmelist RS485 siiniliidest.
Nõuetekohase toimimise tagamiseks tuleks RS485 võrgu seadistamisel arvestada järgmiste punktidega:
- BUSSI STRUKTUUR:
Võrgu topoloogia peaks võimalikult täpselt järgima siini struktuuri. See tähendab, et ühendus iga sõlme ja siini enda vahel peaks olema võimalikult lühike. Põhimõtteliselt peaks see bussi pikkusega võrreldes lühike olema.
- BUSSI LÕPETAMINE:
Eelkõige pikema siini ja/või mitme siiniga ühendatud sõlme ja/või suure sidekiiruse korral tuleks siini mõlemas otsas korralikult lõpetada. TMCM-1140 ei integreeri ühtki lõpptakistit. Seetõttu tuleb siini mõlemasse otsa väliselt lisada 120-oomised lõpptakistid. - SÕLMDE ARV:
RS485 elektriliidese standard (EIA-485) võimaldab kuni 32 sõlme ühendada ühe siiniga. Seadmetel TMCM-1140 (riistvara V1.2: SN65HVD3082ED, kuna riistvara V1.3: SN65HVD1781D) kasutatavatel siini transiiveritel on oluliselt väiksem siini koormus ja need võimaldavad TMCL-i püsivara abil ühendada kuni 255 seadet ühe RS485 siiniga. . Pange tähele: tavaliselt ei saa eeldada usaldusväärset sidet maksimaalse arvu ühe siiniga ühendatud sõlmede ja maksimaalse toetatud sidekiirusega samaaegselt. Selle asemel tuleb leida kompromiss siinikaabli pikkuse, sidekiiruse ja sõlmede arvu vahel. - SIDE KIIRUS:
TMCM-485 riistvara V1140 toetatud maksimaalne RS1.2 sidekiirus on alates riistvara versioonist 115200 1 bit/s ja 1.3Mbit/s. Tehaseseade on 9600 bit/s. Palun vaadake eraldi TMCM-1140 TMCL püsivara juhendit, et saada teavet muude võimalike sidekiiruste kohta, mis jäävad allapoole riistvara ülempiiri. - UJUVAD BUSSILIINID EI OLE:
Vältige ujuvad siiniliinid, kui host/master ega ükski siiniliini alluv ei edasta andmeid (kõik siinisõlmed on lülitatud vastuvõturežiimi). Ujuvad siiniliinid võivad põhjustada sidetõrkeid. Siinis kehtivate signaalide tagamiseks on soovitatav kasutada takistivõrku, mis ühendab mõlemad siiniliinid täpselt määratletud loogikatasanditega.
Tegelikult on kaks võimalust, mida võib soovitada:
Lisage takisti (Bias) võrk ainult siini ühele küljele (120R lõpptakisti mõlemas otsas):
Või lisage siini mõlemasse otsa takistivõrk (nagu Profibus™-i lõpp):
Teatud arvutitele saadaolevad RS485 liidese muundurid sisaldavad juba neid täiendavaid takisteid (nt USB-2485 koos eelpingestusega võrguga siini ühes otsas).
3.3.1.3 VÕIB
Kaugjuhtimiseks ja hostsüsteemiga suhtlemiseks pakub TMCM-1140 CAN-siini liidest. Pange tähele, et USB-ühenduse korral pole CAN-liides saadaval. Nõuetekohase toimimise tagamiseks tuleks CAN-võrgu seadistamisel arvestada järgmiste punktidega:
- BUSSI STRUKTUUR:
Võrgu topoloogia peaks võimalikult täpselt järgima siini struktuuri. See tähendab, et ühendus iga sõlme ja siini enda vahel peaks olema võimalikult lühike. Põhimõtteliselt peaks see bussi pikkusega võrreldes lühike olema.
- BUSSI LÕPETAMINE:
Eelkõige pikema siini ja/või mitme siiniga ühendatud sõlme ja/või suure sidekiiruse korral tuleks siini mõlemas otsas korralikult lõpetada. TMCM-1140 ei integreeri ühtki lõpptakistit. Seetõttu tuleb siini mõlemasse otsa väliselt lisada 120-oomised lõpptakistid. -
SÕLMDE ARV:
TMCM-1140 seadmetes (TJA1050T) kasutatav siini transiiver toetab optimaalsetes tingimustes vähemalt 110 sõlme. Praktiliselt saavutatav sõlmede arv CAN-siini kohta sõltub suuresti siini pikkusest (pikem siini > vähem sõlme) ja sidekiirusest (suurem kiirus -> vähem sõlme).
3.3.2 Mitmeotstarbeline I/O pistik
Kõigi mitmeotstarbeliste sisendite ja väljundite jaoks on saadaval 8kontaktiline CVIlux CI0108P1VK0-LF 2 mm sammuga üherealine pistik.
 |
Pin | Silt | Suund | Kirjeldus |
| 1 | GND | Võimsus (GND) | Süsteemi ja signaali maandus | |
| 2 | VDD | Toiteallikas) | VDD, ühendatud toite- ja sidepistiku VDD-pistikuga | |
| 3 | OUT_0 | Väljund | Avatud äravooluga väljund (max 1A) Integreeritud vabakäigudiood VDD-sse | |
| 4 | OUT_1 | Väljund | +5V toiteväljund (max 100mA) Tarkvaras sisse/välja lülitatav | |
|
5 |
IN_0 |
Sisend |
Spetsiaalne analoogsisend, Input voltage vahemik: 0..+10V Eraldusvõime: 12 bitti (0..4095) |
|
|
6 |
IN_1, STOP_L, ENC_A | Sisend | Üldotstarbeline digitaalsisend (+24V ühilduv) | |
| Alternatiivne funktsioon 1: vasakpoolse seiskamislüliti sisend | ||||
| Alternatiivne funktsioon 2: väline inkrementaalkoodri kanali A sisend | ||||
|
7 |
IN_2, STOP_R, ENC_B |
Sisend |
Üldotstarbeline digitaalsisend (+24V ühilduv) | |
| Alternatiivne funktsioon 1: parempoolse seiskamislüliti sisend | ||||
| Alternatiivne funktsioon 2: väline inkrementaalkoodri kanali B sisend | ||||
| 8 | IN_3, HOME, ENC_N | Sisend | Üldotstarbeline digitaalsisend (+24V ühilduv) | |
| Alternatiivne funktsioon 1: kodulüliti sisend | ||||
| Alternatiivne funktsioon 2: väline inkrementaalkoodri indeks / nullkanali sisend |
Tabel 3.3 Mitmeotstarbeline I/O pistik
Märkus.
- Kõik sisendid on takistipõhised voltage kaitsedioodidega sisendjaoturid. Need takistid tagavad ka kehtiva GND taseme, kui need on ühendamata.
- Kõigi digitaalsete sisendite (IN_1, IN_2, IN_3) jaoks saab aktiveerida 2k2 tõmbetakisti kuni +5 V (vaikesäte kõigi uuemate TMCL-i püsivara versioonidega). Siis on nende sisendite vaikimisi (ühendamata) loogika tase 1 ja saab ühendada välise lüliti GND-le. See võib olla eriti huvitav juhul, kui neid sisendeid kasutatakse STOP_L / STOP_R ja HOME lüliti sisenditena (alternatiivne funktsioon 1) või koodri sisenditena avatud kollektori väljunditega inkrementaalsele A/B/N kodeerijale (tõmmised pole vajalikud push-pull väljunditega kodeerija jaoks).
3.3.2.1 Digitaalsed sisendid IN_1, IN_2, IN_3
TMCM-1140 kaheksa kontaktiga pistik pakub kolme mitmeotstarbelist digitaalsisendit IN_1, IN_2 ja IN_3. Kõik kolm sisendit aktsepteerivad kuni +24 V (nominaalne) sisendsignaale ja pakuvad sama sisendahelat voldigatage takistijagurid, piiravad
dioodid üle- ja alamahu vastutage ja programmeeritavad 2k2 tõmbetakistid.
Tõmbeid saab tarkvaras kõigi kolme sisendi jaoks korraga sisse või välja lülitada.
TMCL-i püsivarakäsuga SIO 0, 0, 0 lülitab tõmbed välja ja käsk SIO 0, 0, 1 lülitab need sisse (üksikasjalikuma teabe saamiseks vt eraldi TMCL-i püsivara juhendit, käsk SIO). 
Kolmel digitaalsisendil on alternatiivsed funktsioonid sõltuvalt tarkvara konfiguratsioonist. Saadaval on järgmised funktsioonid:
| Silt (Pine) | Vaikefunktsioon | Alternatiivne funktsioon 1 | Alternatiivne funktsioon 2 |
| IN_1 (6) | Üldotstarbeline digitaalne sisend TMCL: GIO 1, 0 // hangib sisendi IN_1 digitaalse väärtuse |
STOP_L – vasakpoolse seiskamislüliti sisend, ühendatud protsessori ja TMC429 REF-sisendiga (toetab riistvara vasaku seiskamise funktsiooni)
TMCL: GAP 11, 0 // hankige STOP_L sisendi digitaalne väärtus |
ENC_A – väline inkrementaalse kodeerija sisendkanal A, mis on ühendatud protsessori koodri loenduri sisendiga |
| IN_2 (7) | Üldotstarbeline digitaalne sisend TMCL: GIO 2, 0 // hangib sisendi IN_2 digitaalse väärtuse |
STOP_R – parempoolse seiskamislüliti sisend, mis on ühendatud protsessori ja TMC429 REF sisendiga (toetab riistvaras parempoolse seiskamislüliti funktsionaalsust) TMCL: GAP 10, 0 // saada STOP_R sisendi digitaalne väärtus |
ENC_B – väline inkrementaalkoodri sisendkanal B, mis on ühendatud protsessori koodri loenduri sisendiga |
| IN_3 (8) | Üldotstarbeline digitaalne sisend TMCL: GIO 3, 0 // hangib sisendi IN_3 digitaalse väärtuse |
KODU – kodulüliti sisend, ühendatud protsessoriga TMCL: GAP 9, 0 // saada HOME sisendi digitaalne väärtus |
ENC_N – välise inkrementaalse kodeerija sisendi indeks / nullkanal, ühendatud protsessori katkestuse sisendiga |
Tabel 3.4 Mitmeotstarbelised sisendid / alternatiivsed funktsioonid
– Kõik kolm digitaalsisendit on ühendatud integreeritud protsessoriga ja neid saab kasutada üldotstarbeliste digitaalsete sisenditena (vaikimisi).
– IN_1 ja IN_2 kasutamiseks STOP_L ja STOP_R sisenditena peab see funktsioon olema tarkvaras selgesõnaliselt lubatud (tehase vaikeseade: välja lülitatud). TMCL-i püsivara abil saab seiskamislüliti funktsiooni lubada, kasutades SAP 12, 0, 0 (STOP_R / parem piirlüliti) ja SAP 13, 0, 0 (STOP_L / vasak piirlüliti). Nagu nimed juba näitavad: vasakpoolse piirlüliti (STOP_L) olek on oluline ainult mootori vasakpöörde ajal ja parempoolse lõpplüliti olek mootori paremale pööramisel (positiivne suund). Sisendväärtuste väljalugemine ülaltoodud tabelis loetletud GAP-käskude abil on igal ajal võimalik. Lisateabe saamiseks vaadake eraldi TMCL-i püsivara juhendit.
– Väline kooder: TMCM-1140-ga saab ühendada välise inkrementaalse A/B/N-kooderi ja kasutada seda lisaks või alternatiivina sisemisele sensOstep™-kooderile. TMCL-i kasutades saab selle teise kodeerija kodeerija loenduri väärtuse välja lugeda TMCL-i käsuga GAP 216, 0 (lisateabe saamiseks vaadake eraldi TMCL-i püsivara juhendit). Kodeerija loenduri tehase vaikemastaabis on 1:1 – see tähendab, et pärast üht koodri pööret suurendatakse/vähendatakse kodeerija loendurit kodeerija linnukeste arvu võrra (koodri read x 4). Välise kooderi kasutamisel ühendage koodri kanal A sisendiga IN_1, kanal B kanaliga IN_2, kanal N või null kanaliga IN_3 (valikuline), koodri maandus mooduli toitemaandusega (nt mitmeotstarbelise I/O-pistiku pin 1) ja +5 V. andke kodeerija sisend väljundile OUT_1 (kõik mitmeotstarbelise I/O-pistiku kaudu). Pidage meeles, et anduri varustamiseks +5 V pingega tuleb väljund OUT_1 esmalt aktiveerida SIO 1, 2, 1 abil (vt ka peatükk 3.3.2.3).
3.3.2.2 Analoogsisend IN_0
TMCM-1140 kaheksa kontaktiga pistik pakub ühte spetsiaalset analoogsisendit IN_0. See spetsiaalne analoogsisend pakub täisskaala sisendvahemikku u. 0… +10 V (0...+10.56 V nom.) mikrokontrolleri sisemise analoog-digitaalmuunduri eraldusvõimega 12 bit (0… 4095).
Sisend on kaitstud suurema helitugevuse eesttages kuni +24 V, kasutades voltage takistijagurid koos piiravate dioodidega voltagon alla 0 V (GND) ja üle +3.3 V DC (vt joonist allpool). 
TMCL-i püsivara puhul saab selle sisendi analoogväärtust lugeda käsuga GIO 0, 1. Käsk tagastab 12-bitise analoog-digitaalmuunduri toorväärtuse vahemikus 0...4095. Samuti on võimalik lugeda digitaalset väärtust sellest sisendist, kasutades TMCL-i käsku GIO 0, 0. Väljalülituspunkt (0 ja 1 vahel) on umbes. +5V sisend voltage (pool analoogsisendi vahemikust).
3.3.2.3 Väljundid OUT_0, OUT_1
TMCM-1140 kaheksa kontaktiga pistik pakub kahte üldotstarbelist väljundit OUT_0 ja OUT_1. OUT_0 on avatud äravooluga väljund, mis on võimeline lülitama (vajuma) kuni 1A. N-kanaliga MOSFET transistoride väljund on voldi eest kaitsmiseks ühendatud vabakäigudioodigatage hüppab eriti induktiivkoormustest (releed jne) üle toitemahutage (vt joonist allpool).
OUT_0 ei tohiks olla ühendatud ühegi voldigatage üle pakkumise voltage mooduli sisemise vabakäigudioodi tõttu.
TMCL-i püsivaraga saab OUT_0 sisse lülitada (OUT_0 madalaks tõmmatud) käsuga SIO 0, 2, 1 ja uuesti välja (OUT_0 ujuv) kasutades käsku SIO 0, 2, 0 (see on ka selle väljundi tehase vaikesäte). Ujuva väljundi korral
rakenduses ei soovitata välist takistit nt toiteallikaletage võib lisada.
Seevastu OUT_1 suudab anda välisele koormusele +5 V (allikas max 100 mA). Integreeritud P-kanaliga MOSFET võimaldab seda +5V toite tarkvaras sisse/välja lülitada (vt joonist allpool). Seda väljundit võidakse kasutada tarnimiseks
+5V välise koodri vooluringi. Pange tähele, et +5 V toide peab olema tarkvaras selgesõnaliselt aktiveeritud.
TMCL-i püsivara abil saab OUT_1 sisse lülitada (toide +5 V välisele vooluringile) käsuga SIO 1, 2, 1 ja välja lülitada (väljund on tõmmatud alla 10k ripptakisti kaudu) käsuga SIO 1, 2, 0 (see on ka selle väljundi tehase vaikeseade).
3.3.3 Mootori pistik
Mootori pistikuna on saadaval 4 kontaktiga CVIlux CI0104P1VK0-LF 2 mm sammuga üherealine pistik. Mootori pistikut kasutatakse bipolaarse samm-mootori kahe mootorimähise nelja mootorijuhtme ühendamiseks elektroonikaga.
 |
Pin | Silt | Suund | Kirjeldus |
| 1 | OB2 | Väljund | Mootoripooli B kontakt 2 | |
| 2 | OB1 | Väljund | Mootoripooli B kontakt 1 | |
| 3 | OA2 | Väljund | Mootori pooli A kontakt 2 | |
| 4 | OA1 | Väljund | Mootori pooli A kontakt 1 |
Tabel 3.5 Mootori pistik
| Example QSH4218 NEMA 17 / 42 mm sammmootorite ühendamiseks: | |||||
| TMCM-1140 | QS4218 mootor | ||||
| Mootori pistiku tihvt | Kaabli värv | Mähis | Kirjeldus | ||
| 1 | Punane | B | Mootori pooli B tihvt 1 | ||
| 2 | Sinine | B- | Mootori pooli B tihvt 2 |
| 3 | Roheline | A- | Mootori mähis A tihvt 2 |
| 4 | Must | A | Mootori mähis A tihvt 1 |
3.3.4 Mini-USB pistik
Pardal on saadaval 5-kontaktiline mini-USB-pistik jadaside jaoks (alternatiivina CAN- ja RS485-liidesele). See moodul toetab täiskiirusega USB 2.0 (12Mbit/s) ühendusi.
Riistvararessursside sisemise jagamise tõttu deaktiveeritakse CAN-liides kohe, kui USB on ühendatud.
 |
Pin | Silt | Suund | Kirjeldus |
| 1 | V-BUS | Võimsus
(tarne sisend) |
+5V toide hostist | |
| 2 | D- | Kahesuunaline | USB-andmed - | |
| 3 | D+ | Kahesuunaline | USB Andmed + | |
| 4 | ID | Võimsus (GND) | Ühendatud signaali ja süsteemi maandusega | |
| 5 | GND | Võimsus (GND) | Ühendatud signaali ja süsteemi maandusega |
Tabel 3.6 USB-pistik
Kaugjuhtimiseks ja hostsüsteemiga suhtlemiseks pakub TMCM-1140 täiskiirusega (2.0Mbit/s) USB 12 liidest (mini-USB-pistik). Niipea kui USB-host on ühendatud, aktsepteerib moodul USB kaudu käske.
USB-SIINI TOITEGA TÖÖREŽIIM
TMCM-1140 toetab nii USB-toiteallikat (kui välist toidet toidetakse toiteallika pistiku kaudu) ja USB siini toitega töötamist (toiteallika pistiku kaudu välist toiteallikat pole).
Sisseehitatud digitaalse tuumloogika saab toite USB kaudu, kui muud toiteallikat pole ühendatud (USB-siini toitega töö). Digitaalne tuumloogika hõlmab mikrokontrollerit ennast ja ka EEPROM-i. USB-siini toitega töörežiim on loodud selleks, et võimaldada konfigureerimist, parameetrite seadistusi, lugemisi, püsivara värskendusi jne, ühendades lihtsalt USB-kaabli mooduli ja arvuti vahel. Täiendavat kaablit ega väliseid seadmeid (nt toiteallikat) pole vaja.
Pange tähele, et moodul võib olenevalt mahust võtta voolu USB +5 V siini toitest isegi USB isetoitel töötamisel.tagselle pakkumise tase.
Selles režiimis pole mootori liikumine võimalik. Seetõttu ühendage mootori liikumiseks alati toiteallikas toite- ja sidepistikuga.
Mootori juhi vool
Sisseehitatud samm-mootori draiver juhib voolu. Draiveri voolu saab programmeerida tarkvaras mootoripooli voolude jaoks kuni 2A RMS koos 32 efektiivse skaleerimise sammuga riistvaras (CS allolevas tabelis).
Alloleva tabeli erinevate veergude selgitused:
Mootori voolu seadistus tarkvaras (TMCL)
Need on TMCL-i telje parameetri 6 (mootori töövool) ja 7 (mootori ootevoolu vool) väärtused. Neid kasutatakse töö- / ooterežiimi voolu määramiseks järgmiste TMCL-käskude abil:
SAP 6, 0, // töövoolu määramine
SAP 7, 0, // seadke ooterežiimi vool (lugemisväärtus SAP-i asemel GAP-iga. Lisateabe saamiseks vaadake eraldi TMCM-1140 püsivara juhendit)
Mootori vool IRMS [A] Tulemuseks olev mootori vool, mis põhineb mootori voolu seadistusel
| Mootor praegune seadistus sisse tarkvara (TMCL) | Praegune skaleerimise samm (CS) | Mootori vool ICOIL_PEAK [A] | Mootor praegune 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 |
Lisaks tabelis toodud seadistustele saab mootori voolu täielikult välja lülitada (vabakäik), kasutades teljeparameetrit 204 (vt TMCM-1140 püsivara juhendit).
Lähtestage tehase vaikeseadetele
TMCM-1140 on võimalik lähtestada tehase vaikeseadetele ilma sideühendust loomata. See võib olla abiks juhul, kui eelistatud liidese sideparameetrid on seatud tundmatutele väärtustele või on kogemata kadunud. Selle protseduuri jaoks tuleb lühendada kahte tahvli alumisel küljel asuvat padjakest.
Palun tehke järgmised sammud.
- Toide välja lülitatud ja USB-kaabel lahti ühendatud
- Lühike kaks padjakest, nagu on näidatud joonisel 5.1
- Lülitage plaat sisse (selleks piisab USB toitest)
- Oodake, kuni pardal olevad punased ja rohelised LED-tuled hakkavad kiiresti vilkuma (see võib veidi aega võtta)
- Väljalülitusplaat (lahutage USB-kaabel)
- Eemaldage patjade vahelt lühike
- Pärast toite sisselülitamist / USB-kaabli ühendamist on kõik püsivad seaded taastatud tehase vaikesätetele
Rongisisesed LED-id
Tahvlil on kaks LED-i, mis näitavad plaadi olekut. Mõlema LED-i funktsioon sõltub püsivara versioonist. Standardse TMCL-i püsivara korral peaks roheline LED töö ajal aeglaselt vilkuma ja punane LED
peaks olema välja lülitatud.
Kui plaadile pole programmeeritud kehtivat püsivara või püsivara värskendamise ajal, põlevad punased ja rohelised LED-tuled püsivalt.
LED-IDE KÄITUMINE STANDARDSE TMCL PÜSIVARAGA
| Olek | Silt | Kirjeldus |
| Südamelöögid | Jookse | See roheline LED vilgub töö ajal aeglaselt. |
| Viga | Viga | See punane LED süttib tõrke korral. |
Tegevusreitingud
Tööväärtused näitavad kavandatud või iseloomulikke vahemikke ja neid tuleks kasutada arvutusväärtustena.
Maksimaalseid väärtusi ei tohi mingil juhul ületada!
| Sümbol | Parameeter | Min | Tüüp | Max | Üksus |
| VDD | Toiteallikas voltage operatsiooniks | 9 | 12…24 | 28 | V |
| ICOIL_peak | Mootori pooli vool siinuslaine jaoks tipp (hakkuriga reguleeritav, tarkvaraga reguleeritav) | 0 | 2.8 | A | |
| ICOIL_RMS | Mootori pidev vool (RMS) | 0 | 2.0 | A | |
| IDD | Toiteallika vool | << ICOIL | 1.4 * ICoil | A | |
| TENV | Keskkonnatemperatuur nimivoolul (sundjahutus pole vajalik) | -30 | +50 | °C | |
| TENV_1A | Keskkonna temperatuur kl 1A RMS mootori vool / pool max. vool (sundjahutust pole vaja) | -30 | +70 | °C |
Tabel 7.1 Mooduli üldised tööreitingud
MITMEKASUTAMISE I/OS-I KASUTUSHINNAD
| Sümbol | Parameeter | Min | Tüüp | Max | Üksus |
| VOUT_0 | Voltage avatud äravoolu väljundis OUT_0 | 0 | +VDD | V | |
| IOUT_0 | Avatud äravoolu väljundi OUT_0 väljundvool | 1 | A | ||
| VOUT_1 | Voltage väljundis OUT_1 (kui see on sisse lülitatud) | +5 | V | ||
| IOUT_1 | Väljundallika vool OUT_1 jaoks | 100 | mA | ||
| VIN_1/2/3 | Sisendi mahttage IN_1, IN_2, IN_3 jaoks (digitaalsed sisendid) | 0 | +VDD | V | |
| VIN_L 1/2/3 | Madala taseme voltage IN_1, IN_2 ja IN_3 jaoks | 0 | 1.1 | V | |
| VIN_H 1/2/3 | Kõrgetasemeline voltage IN_1, IN_2 ja IN_3 jaoks | 3.4 | +VDD | V | |
| VIN_0 | Mõõtevahemik analoogsisendile IN_0 | 0 | +10*) | V |
Tabel 7.2 Mitmeotstarbeliste sisendite/väljundite tööreitingud
*) ca. 0…+10.56V analoogsisendil IN_0 tõlgitakse väärtuseks 0..4095 (12bit ADC, töötlemata väärtused). Üle u.
+10.56 V analoogsisend küllastub, kuid ei kahjustata (kuni VDD-ni).
RS485 LIIDESTE KASUTUSREITINGID
| Sümbol | Parameeter | Min | Tüüp | Max | Üksus |
| NRS485 | Ühe RS485 võrguga ühendatud sõlmede arv | 256 | |||
| fRS485 | RS485 ühendusel toetatud maksimaalne bitikiirus | 9600 | 115200 1000000 XNUMX*) | bitt/s |
Tabel 7.3: RS485 liidese töövõimsused
*) riistvara versioon V1.2: max. 115200 bit/s, riistvara versioon V1.3: max. 1Mbit/s
CAN-LIIDESTE KASUTUSREININGUD
| Sümbol | Parameeter | Min | Tüüp | Max | Üksus |
| NCAN | Ühe RS485 võrguga ühendatud sõlmede arv | > 110 | |||
| fCAN | CAN-ühenduse puhul toetatud maksimaalne bitikiirus | 1000 | 1000 | kbit / s |
Tabel 7.4 CAN-liidese töövõimsused
Funktsionaalne kirjeldus
TMCM-1140 on väga integreeritud kontrolleri/draiveri moodul, mida saab juhtida mitme jadaliidese kaudu. Sideliiklus hoitakse madalal, kuna kõik ajakriitilised toimingud (nt ramp arvutused) tehakse pardal. Nimitarne mahttagSeadme pinge on 24 V DC. Moodul on mõeldud nii iseseisvaks tööks kui ka otserežiimiks. Võimalik on seadme täielik kaugjuhtimine tagasisidega. Mooduli püsivara saab värskendada mis tahes jadaliidese kaudu.
Joonisel 8.1 on näidatud TMCM-1140 põhiosad:
– mikroprotsessor, mis käitab TMCL-i operatsioonisüsteemi (ühendatud TMCL-mäluga),
– liikumiskontroller, mis arvutab ramps ja kiirus profiles sisemiselt riistvara poolt,
– toitejuht koos stallGuard2 ja selle energiasäästliku coolStep funktsiooniga,
– MOSFET-draiver stage ja
– sensOstep kodeerija eraldusvõimega 10 bitti (1024 sammu) pöörde kohta. 
TMCM-1140 on varustatud arvutipõhise tarkvaraarenduskeskkonnaga TMCL-IDE Trinamic Motion Control Language (TMCM) jaoks. Eelmääratletud TMCL-i kõrgetasemeliste käskude (nt positsiooni liikumine) kasutamine on liikumisjuhtimisrakenduste kiire ja kiire areng garanteeritud.
TMCL-käskude kohta lisateabe saamiseks vaadake TMCM-1140 püsivara käsiraamatut.
TMCM-1140 töökirjeldus
9.1 Arvutamine: kiirus ja kiirendus vs. mikrosammu ja täissammu sagedus
TMC429-le saadetud parameetrite väärtustel ei ole tüüpilisi mootori väärtusi, nagu kiirusena pöörete arv sekundis. Kuid neid väärtusi saab arvutada TMC429 parameetrite põhjal, nagu on näidatud selles jaotises.
TMC429 PARAMEETRID
| Signaal | Kirjeldus | Vahemik |
| fCLK | kella sagedus | 16 MHz |
| kiirus | – | 0…2047 |
| a_max | maksimaalne kiirendus | 0…2047 |
| pulsi_div | kiiruse jagaja. Mida suurem on väärtus, seda väiksem on maksimaalse kiiruse vaikeväärtus = 0 | 0…13 |
|
ramp_div |
jagaja kiirenduse jaoks. Mida suurem on väärtus, seda väiksem on maksimaalne kiirendus
vaikeväärtus = 0 |
0…13 |
| Usrs | mikrosammu eraldusvõime (mikrosammu täissammu kohta = 2usrs) | 0…8 |
Tabel 9.1 TMC429 kiiruse parameetrid
MIKROSTEPIDE SAGEDUS
Sammmootori mikrosammu sagedus arvutatakse 
TÄISSAMMU SAGEDUS
Täissammu sageduse arvutamiseks mikrosammu sagedusest tuleb mikrosammu sagedus jagada mikrosammude arvuga täissammu kohta.
Pulsisageduse muutus ajaühiku kohta (impulsisageduse muutus sekundis – kiirendus a) on antud
Selle tulemuseks on kiirendus järgmistes etappides:
EXAMPLE
| Signaal | väärtus |
| f_CLK | 16 MHz |
| kiirus | 1000 |
| a_max | 1000 |
| pulsi_div | 1 |
| ramp_div | 1 |
| usrs | 6 |
PÖÖRETE ARVUTAMINE
Sammmootoril on nt 72 flusterit pöörde kohta.
Elu toetamise poliitika
TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG ei luba ega anna garantiid ühelegi oma tootele kasutamiseks elu toetavates süsteemides ilma TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG konkreetse kirjaliku nõusolekuta.
Elu toetavad süsteemid on seadmed, mis on ette nähtud elu toetamiseks ja säilitamiseks ja mille mittetoimimine, kui seda õigesti ja vastavalt juhistele kasutatakse, võib põhjustada kehavigastusi või surma.
© TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG 2013 – 2015
Sellel andmelehel esitatud teavet peetakse täpseks ja usaldusväärseks. Siiski ei võeta vastutust selle kasutamise tagajärgede ega kolmandate isikute patentide või muude õiguste rikkumiste eest, mis võivad tuleneda selle kasutamisest.
Tehnilisi andmeid võidakse ette teatamata muuta.
Kõik kasutatud kaubamärgid on nende vastavate omanike omand.
Läbivaatamise ajalugu
11.1 Dokumendi läbivaatamine
| Versioon | Kuupäev | Autor | Kirjeldus |
| 0.90 | 2011. detsember 22 | GE | Esialgne versioon |
| 0.91 | 2012-MAI-02 | GE | Värskendatud TMCM-1140_V11 PCB versiooni jaoks |
| 1.00 | 2012-12. JUUNI | SD | Esimene täielik versioon, mis sisaldab uusi peatükke teemal: – lähtestage tehase vaikeseaded ja - LED-id |
| 1.01 | 2012-30. JUL | SD | Korrigeeritud sisendite sisemine ahel. |
| 1.02 | 2013. MÄRTS 26 | SD | Sisendite nimed muudetud: AIN_0 IN_0 IN_0 IN_1 IN_1 IN_2 IN_2 IN_3 Väljundite nimed muudetud: OUT_1 = OUT_0 OUT_0 = OUT_1 |
| 1.03 | 2013-23. JUL | SD | – Pistikutüübid on uuendatud. – Peatükk 3.3.1.1 uuendatud. |
| 1.04 | 2015-05. JAAN | GE | – Lisatud on uus riistvaraversioon V13 - Lisatud mootorijuhi praegused sätted (peatükk 4) – Mitu täiendust |
Tabel 11.1 Dokumendi läbivaatamine
11.2 Riistvara versioon
| Versioon | Kuupäev | Kirjeldus |
| TMCM-1040_V10*) | 2011. MÄRTS 08 | Esialgne versioon |
| TMCM-1140_V11*) | 2011-19. JUL | – Mitmeotstarbeliste I/O ahelate optimeerimine - Kella genereerimine ja jaotus muudetud (16MHz ostsillaator) |
| TMCM-1140_V12**) | 2012. APR-12 | – Edasine kulude optimeerimine sh. erinev anduri IC max 10bit. resolutsioon |
| TMCM-1140_V13**) | 2013-AUG-22 | – Sammmootori draiveri MOSFETid: draiveri MOSFET-idtage on välja vahetatud. Uued MOSFET-id pakuvad vähem soojuse hajumist kui eelmised / praegu kasutatavad. Peale selle on jõudlus ja sätted, sealhulgas draiveri väljundvool ja väljundlainekuju, põhimõtteliselt samad. – Üldotstarbelised väljundid OUT_0 / OUT_1: nende väljundite sisse/välja lülitamiseks kasutatavad MOSFET-id on asendatud. Uued MOSFET-id pakuvad vähem soojuse hajumist kui eelmised / praegu kasutatavad. Peale selle on funktsionaalsus ja reitingud põhimõtteliselt samad. – RS485 transiiver: RS485 transiiver on asendatud transiiveriga SN65HVD1781, mis pakub paremat tõrkekaitset (kuni 70 V tõrkekaitse) ja toetab suuremat sidekiirust (kuni 1 Mbit/s). – Pooleli (tulemas peagi): PCB mõlema külje konformne katmine. Pakub paremat kaitset niiskuse ja tolmu/puru eest (nt mootorile paigaldatud versioonide PD42-x-1140 puhul: pisikesed metallosad |
| Versioon | Kuupäev | Kirjeldus |
| Kooderi magneti poolt ligitõmbav PCB võib põhjustada kaitsmata seadme talitlushäireid). |
Tabel 11.2 Riistvara versioon
*): V10, V11: ainult prototüübid.
**) V12: seeria toote versioon. Asendatakse V13-seeria tooteversiooniga MOSFETide EOL-i (eluea lõpu) tõttu. Palun vaata
"PCN_1014_08_29_TMCM-1140.pdf" meie lehel Web- ka sait
Viited
| [TMCM-1140 TMCL] | TMCM-1140 TMCL püsivara kasutusjuhend |
| [TMC262] | TMC262 andmeleht |
| [TMC429] | TMC429 andmeleht |
| [TMCL-IDE] | TMCL-IDE kasutusjuhend |
TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG
Hamburg, Saksamaa
www.trinamic.com
Palun vaadake www.trinamic.com.
www.trinamic.com
Alla laaditud saidilt Arrow.com.
Dokumendid / Ressursid
 |
TRINAMIC TMCM-1140 üheteljeline samm-mootori kontroller/draiveri moodul [pdfKasutusjuhend V1.3, TMCM-1140, üheteljeline samm-mootori kontrolleri draiveri moodul, TMCM-1140 ühe telje samm-mootori kontrolleri draiveri moodul, telje samm-mootori kontrolleri draiveri moodul, samm-mootori kontrolleri draiveri moodul, mootori kontrolleri draiveri draiveri moodul, duubli juhtmoodul Moodul, moodul |