MODUL UNTUK MODUL MOTOR LANGKAH
Versi Perangkat Keras V1.3
MANUAL PERANGKAT KERASTMCM-1140
Pengontrol/Pengemudi Stepper 1 Sumbu
Enkoder senOstep™ 2 A / 24 V
USB, RS485, dan BISA

TMCM-1140 Pengontrol Motor Stepper Sumbu Tunggal/Modul Driver

FITUR UNIK:

kerenStep™

Fitur

TMCM-1140 adalah modul pengontrol/driver sumbu tunggal untuk motor stepper bipolar 2 fase dengan rangkaian fitur canggih. Ini sangat terintegrasi, menawarkan penanganan yang mudah dan dapat digunakan di banyak aplikasi terdesentralisasi. Modul ini dapat dipasang di bagian belakang motor stepper NEMA 17 (ukuran flensa 42mm) dan telah dirancang untuk arus koil hingga 2 A RMS dan tegangan suplai 24 V DC.tage. Dengan efisiensi energi yang tinggi dari teknologi coolStep™ TRINAMIC, biaya konsumsi daya tetap rendah. Firmware TMCL™ memungkinkan keduanya, operasi mandiri dan mode langsung.

KARAKTER UTAMA

• Pengontrol gerak
• Gerakan profile perhitungan secara real-time
• Perubahan parameter motor dengan cepat (misalnya posisi, kecepatan, akselerasi)
• Mikrokontroler berkinerja tinggi untuk kontrol sistem secara keseluruhan dan penanganan protokol komunikasi serial

Driver motor stepper bipolar

• Hingga 256 langkah mikro per langkah penuh
• Operasi efisien tinggi, disipasi daya rendah
• Kontrol arus dinamis
• Perlindungan terintegrasi
• fitur stallGuard2 untuk deteksi kios
•  fitur coolStep untuk mengurangi konsumsi daya dan pembuangan panas

Pengkode
encoder magnetik sensOstep (1024 peningkatan per putaran) misalnya untuk deteksi kehilangan langkah dalam semua kondisi pengoperasian dan pengawasan pemosisian

Antarmuka

• Antarmuka komunikasi 485 kabel RS2
• Antarmuka komunikasi BISA 2.0B
• Antarmuka perangkat USB kecepatan penuh (12Mbit/s).
• 4 input serbaguna:
  – 3x input digital serba guna
• (Fungsi alternatif: input sakelar STOP_L / STOP_R / HOME atau input encoder A/B/N)
  – 1x input analog khusus
• 2 keluaran tujuan umum
  – 1x saluran terbuka maks 1A.
  – Output suplai 1x +5V (dapat dinyalakan/dimatikan dalam perangkat lunak)

Perangkat lunak

• TMCL: operasi mandiri atau operasi yang dikendalikan dari jarak jauh, memori program (non-volatil) hingga 2048 perintah TMCL, dan perangkat lunak pengembangan aplikasi berbasis PC TMCL-IDE tersedia secara gratis.

Data listrik dan mekanik

• Volume pasokantage: Nominal +24 V DC (9… 28 V DC)
• Arus motor: hingga 2 A RMS / 2.8 A puncak (dapat diprogram)

Lihat juga Manual Firmware TMCL terpisah.

FITUR UNIK TRINAMICS – MUDAH DIGUNAKAN DENGAN TMCL

stallGuard2™ stallGuard2 adalah pengukuran beban tanpa sensor dengan presisi tinggi menggunakan EMF belakang pada kumparan. Ini dapat digunakan untuk mendeteksi kemacetan serta kegunaan lain pada beban di bawah beban yang menyebabkan motor terhenti. Nilai pengukuran stallGuard2 berubah secara linier pada berbagai pengaturan beban, kecepatan, dan arus. Pada beban motor maksimum, nilainya menjadi nol atau mendekati nol. Ini adalah titik pengoperasian motor yang paling hemat energi.

kerenStep™ coolStep adalah penskalaan arus otomatis adaptif beban berdasarkan pengukuran beban melalui stallGuard2 yang mengadaptasi arus yang diperlukan ke beban. Konsumsi energi dapat dikurangi sebanyak 75%. coolStep memungkinkan penghematan energi yang besar, terutama untuk motor yang menghadapi beban bervariasi atau beroperasi pada siklus kerja tinggi. Karena aplikasi motor stepper perlu bekerja dengan cadangan torsi 30% hingga 50%, bahkan aplikasi beban konstan memungkinkan penghematan energi yang signifikan karena coolStep secara otomatis mengaktifkan cadangan torsi bila diperlukan. Mengurangi konsumsi daya menjaga sistem tetap dingin, meningkatkan umur motor, dan memungkinkan pengurangan biaya.

Kode Pesanan

Kode pesanan	Keterangan	Ukuran (mm3)
TMCM-1140-pilihan	Pengontrol motor stepper bipolar sumbu tunggal/driver elektronik dengan encoder sensOstep terintegrasi dan fitur coolStep	Ukuran 37x37x11.5

Tabel 2.1 Kode pesanan
Pilihan berikut tersedia:

Opsi firmware	Keterangan	Kode pesanan exampsaya:
-TMCL	Modul diprogram sebelumnya dengan firmware TMCL	TMCM-1140-TMCL
-Bisa membuka	Modul sudah diprogram dengan firmware CANopen	TMCM-1140-Bisa membuka

Tabel 2.2 Opsi firmware
Set alat tenun kabel tersedia untuk modul ini:

Kode pesanan	Keterangan
TMCM-1140-KABEL	Alat tenun kabel untuk TMCM-1140: • 1x kabel untuk konektor daya dan komunikasi (panjang 200mm) – 1x kabel untuk konektor In/Out serbaguna (panjang 200mm) – 1x kabel untuk konektor motor (panjang 200mm) – 1x konektor USB tipe A ke kabel konektor mini-USB tipe B (panjang 1.5m)

Tabel 2.3 Kode pesanan alat tenun kabel
Harap diperhatikan bahwa TMCM-1140 juga tersedia dengan motor stepper NEMA17. Lihat dokumen PD-1140 untuk informasi lebih lanjut tentang produk ini.

Antarmuka Mekanikal dan Elektrikal

3.1 Dimensi dan Lubang Pemasangan
Dimensi papan pengontrol/driver kira-kira. 37 mm x 37 mm x 11.5 mm agar pas di bagian belakang motor stepper 42 mm. Tinggi komponen maksimum (tinggi di atas level PCB) tanpa konektor berpasangan adalah sekitar 8 mm di atas level PCB dan 2 mm di bawah level PCB. Ada dua lubang pemasangan untuk sekrup M3 untuk dipasang ke motor stepper NEMA17.

3.2 Pertimbangan pemasangan papan
TMCM-1140 menawarkan dua lubang pemasangan berlapis logam. Kedua lubang pemasangan terhubung ke sistem dan ground sinyal (sama dengan ground catu daya).
Untuk meminimalkan distorsi sinyal dan radiasi sinyal HF (meningkatkan kompatibilitas EMC) terutama di lingkungan sensitif/bising, penting untuk memastikan koneksi ground yang solid di dalam sistem. Untuk mendukung hal ini, disarankan untuk menyambungkan kedua lubang pemasangan papan selain sambungan ground suplai ke ground suplai daya sistem.
Namun demikian, hal ini mungkin tidak selalu menjadi pilihan, misalnya jika sasis sistem logam / pelat pemasangan TMCM-1140 sudah tersambung ke bumi dan sambungan langsung antara tanah suplai (sisi sekunder) dan tanah suplai listrik (sisi primer) tidak diinginkan / bukan suatu pilihan. Dalam hal ini plastik (misalnya terbuat dari nilon) spacer / baut jarak dan sekrup harus digunakan.
3.3 Konektor TMCM-1140
Papan pengontrol/driver TMCM-1140 menawarkan empat konektor termasuk konektor motor yang digunakan untuk memasang kumparan motor ke elektronik. Konektor daya dan komunikasi digunakan untuk catu daya, antarmuka CAN, dan antarmuka RS485. Konektor I/O serbaguna 8pin menawarkan empat input serbaguna dan dua output tujuan umum. Selanjutnya ada konektor untuk antarmuka USB.

Label	Jenis konektor	Jenis konektor kawin
Konektor Daya dan Komunikasi	CI0106P1VK0-LF Seri CVIlux CI01, 6 pin, jarak 2mm	Rumah konektor CVIlux: CI01065000-A Kontak CVIlux: CI01T011PE0-A or Rumah konektor JST: PHR-6 Kontak JST: SPH-002T-P0.5S Kawat: 0.22mm2
Konektor I/O Serbaguna	CI0108P1VK0-LF Seri CVIlux CI01, 8 pin, jarak 2mm	Rumah konektor CVIlux: CI01085000-A Kontak CVIlux: CI01T011PE0-A or Rumah konektor JST: PHR-8 Kontak JST: SPH-002T-P0.5S Kawat: 0.22mm2
Konektor Motor	CI0104P1VK0-LF Seri CVIlux CI01, 4 pin, jarak 2mm	Rumah konektor CVIlux: CI01045000-A Kontak CVIlux: CI01T011PE0-A or Rumah konektor JST: PHR-4 Kontak JST: SPH-002T-P0.5S Kawat: 0.22mm2
Konektor Mini-USB	Moleks 500075-1517 Wadah vertikal Mini USB Tipe B	Steker mini-USB standar apa saja

Tabel 3.1 Konektor dan penyambungan konektor, kontak dan kabel yang dapat digunakan

3.3.1 Konektor Daya dan Komunikasi
Konektor baris tunggal 6pin CVIlux CI0106P1VK0-LF 2mm digunakan untuk catu daya, komunikasi serial RS485 dan CAN. Harap perhatikan informasi catu daya tambahan di bab 3.3.1.1.
Catatan: Antarmuka CAN akan dinonaktifkan jika USB terhubung karena berbagi sumber daya perangkat keras secara internal.

	Pin	Label	Arah	Keterangan
	1	GND	Daya (GND)	Sistem dan sinyal ground
	2	VDD	Sumber Daya listrik)	VDD (+9V…+28V)
	3	RS485+	Dua arah	Antarmuka RS485, berbeda. sinyal (non-pembalik)
	4	RS485-	Dua arah	Antarmuka RS485, berbeda. sinyal (pembalik)
	5	BISA_H	Dua arah	Antarmuka BISA, berbeda. sinyal (non-pembalik)
	6	BISAKAH SAYA	Dua arah	Antarmuka BISA, berbeda. sinyal (pembalik)

Tabel 3.2 Konektor catu daya dan antarmuka
3.3.1.1 Catu Daya
Untuk pengoperasian yang tepat, perawatan harus dilakukan sehubungan dengan konsep dan desain catu daya. Karena keterbatasan ruang, TMCM-1140 mencakup sekitar 40µF/35V kapasitor filter suplai. Ini adalah kapasitor keramik yang telah dipilih untuk keandalan tinggi dan masa pakai yang lama. Modul ini mencakup dioda penekan 28V untuk over-voltage perlindungan.
PERINGATAN!

	Tambahkan kapasitor catu daya eksternal! Disarankan untuk menghubungkan kapasitor elektrolitik dengan ukuran yang signifikan (misalnya setidaknya 470µF/35V) ke saluran catu daya di sebelah TMCM-1140! Aturan praktis untuk ukuran kapasitor elektrolitik: c = 1000 μF/ A × ISUPPLY Selain power stabilization (buffer) dan filtering kapasitor tambahan ini juga akan mengurangi voltage lonjakan yang mungkin terjadi dari kombinasi kabel catu daya induktansi tinggi dan kapasitor keramik. Selain itu akan membatasi laju perubahan tegangan catu daya voltage di modul. Rendahnya ESR kapasitor filter keramik saja dapat menyebabkan masalah stabilitas dengan beberapa catu daya switching.
	Jangan menghubungkan atau melepaskan motor selama pengoperasian! Kabel motor dan induktivitas motor dapat menyebabkan voltage melonjak saat motor dilepas / dihubungkan saat diberi energi. vol initage paku mungkin melebihi voltage batas MOSFET driver dan dapat merusaknya secara permanen. Oleh karena itu, selalu putuskan catu daya sebelum menghubungkan/melepaskan motor.
	Jauhkan catu daya voltage di bawah batas atas 28V! Jika tidak, elektronik pengemudi akan rusak parah! Terutama, ketika vol operasi yang dipilihtage mendekati batas atas catu daya yang diatur sangat dianjurkan. Lihat juga bab 7, nilai pengoperasian.
	Tidak ada perlindungan polaritas terbalik! Modul akan mempersingkat vol pasokan terbaliktage karena dioda internal transistor driver.

3.3.1.2 RS485
Untuk kendali jarak jauh dan komunikasi dengan sistem host, TMCM-1140 menyediakan antarmuka bus RS485 dua kabel.
Untuk pengoperasian yang benar, hal-hal berikut harus dipertimbangkan saat menyiapkan jaringan RS485:

1. STRUKTUR BUS:
   Topologi jaringan harus mengikuti struktur bus semirip mungkin. Artinya, hubungan antara setiap node dan bus itu sendiri harus sesingkat mungkin. Pada dasarnya, itu harus lebih pendek dibandingkan dengan panjang bus.
2. PENGHENTIAN BUS:
   Khususnya untuk bus yang lebih panjang dan/atau beberapa node yang terhubung ke bus dan/atau kecepatan komunikasi yang tinggi, bus harus diakhiri dengan benar di kedua ujungnya. TMCM-1140 tidak mengintegrasikan resistor terminasi apa pun. Oleh karena itu, resistor terminasi 120 Ohm di kedua ujung bus harus ditambahkan secara eksternal.
3. JUMLAH NODE:
   Standar antarmuka listrik RS485 (EIA-485) memungkinkan hingga 32 node dihubungkan ke satu bus. Transceiver bus yang digunakan pada unit TMCM-1140 (perangkat keras V1.2: SN65HVD3082ED, karena perangkat keras V1.3: SN65HVD1781D) memiliki beban bus yang berkurang secara signifikan dan memungkinkan maksimal 255 unit dihubungkan ke satu bus RS485 menggunakan firmware TMCL . Harap diperhatikan: biasanya tidak dapat diharapkan untuk mendapatkan komunikasi yang andal dengan jumlah maksimum node yang terhubung ke satu bus dan kecepatan komunikasi maksimum yang didukung pada saat yang bersamaan. Sebaliknya, kompromi harus ditemukan antara panjang kabel bus, kecepatan komunikasi dan jumlah node.
4. KECEPATAN KOMUNIKASI:
   Kecepatan komunikasi RS485 maksimum yang didukung oleh perangkat keras TMCM-1140 V1.2 adalah 115200 bit/s dan 1Mbit/s sejak perangkat keras V1.3. Default pabrik adalah 9600 bit/dtk. Silakan lihat manual firmware TMCM-1140 TMCL terpisah untuk informasi mengenai kemungkinan kecepatan komunikasi lain di bawah batas atas perangkat keras.
5. TIDAK ADA JALUR BUS TERAPUNG:
   Hindari jalur bus mengambang ketika host/master maupun salah satu budak di sepanjang jalur bus tidak mengirimkan data (semua node bus dialihkan ke mode penerimaan). Jalur bus yang mengambang dapat menyebabkan kesalahan komunikasi. Untuk memastikan sinyal yang valid pada bus, disarankan untuk menggunakan jaringan resistor yang menghubungkan kedua jalur bus ke tingkat logika yang ditentukan dengan baik.
   Sebenarnya ada dua opsi yang bisa direkomendasikan:
   Tambahkan jaringan resistor (Bias) di satu sisi bus, hanya (resistor terminasi 120R masih di kedua ujungnya):

Atau tambahkan jaringan resistor (Bias) di kedua ujung bus (seperti penghentian Profibus™):

Konverter antarmuka RS485 tertentu yang tersedia untuk PC sudah menyertakan resistor tambahan ini (misalnya USB-2485 dengan jaringan bias di salah satu ujung bus).

3.3.1.3 BISA
Untuk kendali jarak jauh dan komunikasi dengan sistem host TMCM-1140 menyediakan antarmuka bus CAN. Harap dicatat bahwa antarmuka CAN tidak tersedia jika USB terhubung. Untuk pengoperasian yang benar, hal-hal berikut harus dipertimbangkan saat menyiapkan jaringan CAN:

1. STRUKTUR BUS:
   Topologi jaringan harus mengikuti struktur bus semirip mungkin. Artinya, hubungan antara setiap node dan bus itu sendiri harus sesingkat mungkin. Pada dasarnya, itu harus lebih pendek dibandingkan dengan panjang bus.
2. PENGHENTIAN BUS:
   Khususnya untuk bus yang lebih panjang dan/atau beberapa node yang terhubung ke bus dan/atau kecepatan komunikasi yang tinggi, bus harus diakhiri dengan benar di kedua ujungnya. TMCM-1140 tidak mengintegrasikan resistor terminasi apa pun. Oleh karena itu, resistor terminasi 120 Ohm di kedua ujung bus harus ditambahkan secara eksternal.

3. JUMLAH NODE:
   Transceiver bus yang digunakan pada unit TMCM-1140 (TJA1050T) mendukung setidaknya 110 node dalam kondisi optimal. Jumlah node per bus CAN yang dapat dicapai secara praktis sangat bergantung pada panjang bus (bus lebih panjang > node lebih sedikit) dan kecepatan komunikasi (kecepatan lebih tinggi -> node lebih sedikit).

3.3.2 Konektor I/O Serbaguna
Konektor 8pin CVIlux CI0108P1VK0-LF 2mm pitch satu baris tersedia untuk semua input dan output serbaguna.

	Pin	Label	Arah	Keterangan
	1	GND	Daya (GND)	Sistem dan sinyal ground
	2	VDD	Sumber Daya listrik)	VDD, dihubungkan ke pin VDD pada konektor daya dan komunikasi
	3	KELUAR_0	Keluaran	Output saluran terbuka (maks. 1A) Dioda freewheeling terintegrasi ke VDD
	4	KELUAR_1	Keluaran	Output suplai +5V (maks. 100mA) Dapat dinyalakan/dimatikan dalam perangkat lunak
	5	DI_0	Masukan	Input analog khusus, Input voltagrentang e: 0..+10V Resolusi: 12bit (0..4095)
	6	DALAM_1, BERHENTI_L, ENC_A	Masukan	Input digital serbaguna (+kompatibel 24V)
				Fungsi alternatif 1: masukan sakelar berhenti kiri
				Fungsi alternatif 2: masukan saluran encoder tambahan eksternal
	7	DALAM_2, BERHENTI_R, ENC_B	Masukan	Input digital serbaguna (+kompatibel 24V)
				Fungsi alternatif 1: input sakelar berhenti kanan
				Fungsi alternatif 2: masukan saluran B encoder tambahan eksternal
	8	IN_3, RUMAH, ENC_N	Masukan	Input digital serbaguna (+kompatibel 24V)
				Fungsi alternatif 1: input sakelar rumah
				Fungsi alternatif 2: indeks encoder tambahan eksternal/input saluran nol

Tabel 3.3 Konektor I/O serbaguna

Catatan:

•  Semua input memiliki vol berbasis resistortage pembagi input dengan dioda perlindungan. Resistor ini juga memastikan level GND yang valid ketika tidak dihubungkan.
• Untuk semua input digital (IN_1, IN_2, IN_3) resistor pull-up 2k2 hingga +5V dapat diaktifkan (pengaturan default dengan semua versi firmware TMCL yang lebih baru). Kemudian input ini memiliki tingkat logika default (tidak terhubung) 1 dan saklar eksternal ke GND dapat dihubungkan. Hal ini mungkin sangat menarik jika input ini digunakan sebagai input switch STOP_L / STOP_R dan HOME (fungsi alternatif 1) atau sebagai input encoder untuk encoder A/B/N tambahan eksternal dengan output kolektor terbuka (pull-up tidak diperlukan untuk encoder dengan output push-pull).

3.3.2.1 Input Digital IN_1, IN_2, IN_3
Konektor delapan pin TMCM-1140 menyediakan tiga input digital serbaguna IN_1, IN_2 dan IN_3. Ketiga input menerima sinyal input hingga +24V (nom.) dan menawarkan sirkuit input yang sama dengan voltage pembagi resistor, membatasi
dioda terhadap tegangan berlebih dan tegangan rendahtage dan resistor pull-up 2k2 yang dapat diprogram.
Pull-up dapat diaktifkan atau dinonaktifkan untuk ketiga input sekaligus dalam perangkat lunak.
Dengan perintah firmware TMCL SIO 0, 0, 0 akan mematikan pull-up dan perintah SIO 0, 0, 1 akan mengaktifkannya (lihat manual firmware TMCL terpisah, perintah SIO untuk informasi lebih detail). Tiga input digital memiliki fungsi alternatif tergantung pada konfigurasi dalam perangkat lunak. Fungsi-fungsi berikut tersedia:

Label (Pine)	Fungsi bawaan	Fungsi alternatif 1	Fungsi alternatif 2
DALAM_1 (6)	Masukan digital tujuan umum TMCL: GIO 1, 0 // dapatkan nilai digital dari input IN_1	STOP_L – input saklar stop kiri, terhubung ke prosesor dan input REF TMC429 (mendukung fungsionalitas stop kiri di perangkat keras) TMCL: GAP 11, 0 // dapatkan nilai digital dari input STOP_L	ENC_A – saluran input enkoder inkremental eksternal A, terhubung ke input penghitung enkoder prosesor
DALAM_2 (7)	Masukan digital tujuan umum TMCL: GIO 2, 0 // dapatkan nilai digital dari input IN_2	STOP_R – input sakelar berhenti kanan, terhubung ke prosesor dan input REF TMC429 (mendukung fungsionalitas sakelar berhenti kanan di perangkat keras) TMCL: GAP 10, 0 // dapatkan nilai digital dari input STOP_R	ENC_B – saluran input enkoder inkremental eksternal B, terhubung ke input penghitung enkoder prosesor
DALAM_3 (8)	Masukan digital tujuan umum TMCL: GIO 3, 0 // dapatkan nilai digital dari input IN_3	HOME – input saklar rumah, terhubung ke prosesor TMCL: GAP 9, 0 // dapatkan nilai digital dari input RUMAH	ENC_N – indeks input encoder tambahan eksternal / saluran nol, terhubung ke input interupsi prosesor

Tabel 3.4 Input serbaguna / fungsi alternatif

– Ketiga input digital terhubung ke prosesor on-board dan dapat digunakan sebagai input digital tujuan umum (default).
– Untuk menggunakan IN_1 dan IN_2 sebagai input STOP_L dan STOP_R, fungsi ini harus diaktifkan secara eksplisit dalam perangkat lunak (default pabrik: dimatikan). Dengan firmware TMCL, fungsionalitas stop switch dapat diaktifkan menggunakan SAP 12, 0, 0 (STOP_R / saklar batas kanan) dan SAP 13, 0, 0 (STOP_L / saklar batas kiri). Seperti namanya: status saklar batas kiri (STOP_L) akan signifikan pada saat motor berbelok ke kiri dan status saklar batas kanan pada saat motor berbelok ke kanan (arah positif), saja. Pembacaan nilai input menggunakan perintah GAP seperti yang tercantum dalam tabel di atas dapat dilakukan kapan saja. Silakan lihat manual firmware TMCL terpisah untuk informasi tambahan.
– Encoder eksternal: encoder A/B/N tambahan eksternal dapat dihubungkan ke TMCM-1140 dan digunakan sebagai tambahan atau sebagai alternatif terhadap encoder sensOstep™ internal. Dengan menggunakan TMCL, nilai penghitung encoder untuk encoder kedua ini dapat dibaca melalui perintah TMCL GAP 216, 0 (lihat manual firmware TMCL terpisah untuk lebih jelasnya). Penskalaan default pabrik pada penghitung encoder adalah 1:1 – yaitu, setelah satu putaran encoder, penghitung encoder akan bertambah/berkurang sebanyak jumlah tick encoder (baris encoder x 4). Saat menggunakan encoder eksternal, sambungkan saluran encoder A ke IN_1, saluran B ke IN_2, saluran N atau nol ke IN_3 (opsional), ground encoder ke ground suplai modul (misalnya Pin 1 dari konektor I/O Serbaguna) dan +5V memasok input encoder ke OUT_1 (semuanya pada konektor I/O Serbaguna). Harap dicatat bahwa untuk mensuplai encoder dengan +5V, output OUT_1 harus diaktifkan terlebih dahulu menggunakan SIO 1, 2, 1 (lihat juga bab 3.3.2.3).
3.3.2.2 Masukan Analog IN_0
Konektor delapan pin TMCM-1140 menyediakan satu input analog khusus IN_0. Input analog khusus ini menawarkan rentang input skala penuh kira-kira. 0… +10 V (0..+10.56V nom.) dengan resolusi konverter analog-ke digital internal mikrokontroler 12bit (0… 4095).
Masukan dilindungi terhadap vol yang lebih tinggitages hingga +24 V menggunakan voltage pembagi resistor bersama dengan membatasi dioda terhadap voltages di bawah 0 V (GND) dan di atas +3.3 V DC (lihat gambar di bawah). Dengan firmware TMCL, nilai analog dari input ini dapat dibaca menggunakan perintah GIO 0, 1. Perintah tersebut akan mengembalikan nilai mentah konverter analog-ke-digital 12bit antara 0 .. 4095. Dimungkinkan juga untuk membaca nilai digital dari input ini menggunakan perintah TMCL GIO 0, 0. Titik perjalanan (antara 0 dan 1) akan berada pada kira-kira. +5V masukan voltage (setengah rentang input analog).
3.3.2.3 Keluaran OUT_0, OUT_1
Konektor delapan pin TMCM-1140 menawarkan dua output tujuan umum OUT_0 dan OUT_1. OUT_0 adalah keluaran saluran terbuka yang mampu beralih (tenggelam) hingga 1A. Output dari transistor MOSFET saluran-N dihubungkan ke dioda freewheeling untuk perlindungan terhadap voltage lonjakan terutama dari beban induktif (relais dll) di atas suplai voltage (lihat gambar di bawah).
OUT_0 tidak boleh terhubung ke voltage di atas suplai voltage dari modul karena dioda freewheeling internal.

Dengan firmware TMCL OUT_0 dapat dinyalakan (OUT_0 ditarik rendah) menggunakan perintah SIO 0, 2, 1 dan dimatikan lagi (OUT_0 mengambang) menggunakan perintah SIO 0, 2, 0 (ini juga merupakan pengaturan default pabrik untuk output ini). Jika keluaran mengambang
tidak diinginkan dalam penerapan resistor eksternal misalnya suplai voltage dapat ditambahkan.
Sebaliknya OUT_1 mampu mensuplai +5V (sumber maks 100mA) ke beban eksternal. MOSFET saluran-P terintegrasi memungkinkan pengaktifan/penonaktifan pasokan +5V ini dalam perangkat lunak (lihat gambar di bawah). Output ini mungkin digunakan untuk memasok
+5V ke sirkuit encoder eksternal. Harap dicatat bahwa pasokan +5V harus diaktifkan secara eksplisit dalam perangkat lunak.Dengan TMCL firmware OUT_1 dapat dinyalakan (mensuplai +5V ke sirkuit eksternal) menggunakan perintah SIO 1, 2, 1 dan mematikan (output ditarik rendah melalui resistor pull-down 10k) menggunakan perintah SIO 1, 2, 0 (ini juga merupakan pengaturan default pabrik dari keluaran ini).
3.3.3 Konektor Motor
Sebagai konektor motor, tersedia konektor baris tunggal 4pin CVIlux CI0104P1VK0-LF 2mm pitch. Konektor motor digunakan untuk menghubungkan empat kabel motor dari dua kumparan motor motor stepper bipolar ke elektronik.

	Pin	Label	Arah	Keterangan
	1	OB2	Keluaran	Pin 2 kumparan motor B
	2	OB1	Keluaran	Pin 1 kumparan motor B
	3	OA2	Keluaran	Pin 2 kumparan motor A
	4	OA1	Keluaran	Pin 1 kumparan motor A

Tabel 3.5 Konektor motor

Exampfile untuk menghubungkan motor stepper QSH4218 NEMA 17 / 42mm:
	TMCM-1140	Motor QS4218
	Pin konektor motor	Warna kabel	Gulungan	Keterangan
	1	Merah	B	Kumparan motor B pin 1

2	Biru	B-	Kumparan motor B pin 2
3	Hijau	A-	Kumparan motor A pin 2
4	Hitam	A	Kumparan motor A pin 1

3.3.4 Konektor Mini-USB
Konektor mini-USB 5pin tersedia on-board untuk komunikasi serial (sebagai alternatif dari antarmuka CAN dan RS485). Modul ini mendukung koneksi USB 2.0 Kecepatan Penuh (12Mbit/dtk).
Antarmuka CAN akan dinonaktifkan segera setelah USB terhubung karena berbagi sumber daya perangkat keras secara internal.

	Pin	Label	Arah	Keterangan
	1	V-BUS	Kekuatan (masukan pasokan)	Pasokan +5V dari host
	2	D-	Dua arah	Data USB -
	3	D+	Dua arah	Data USB +
	4	ID	Daya (GND)	Terhubung ke sinyal dan ground sistem
	5	GND	Daya (GND)	Terhubung ke sinyal dan ground sistem

Tabel 3.6 Konektor untuk USB

Untuk kendali jarak jauh dan komunikasi dengan sistem host, TMCM-1140 menyediakan antarmuka USB 2.0 kecepatan penuh (12Mbit/s) (konektor mini-USB). Segera setelah USB-Host terhubung, modul akan menerima perintah melalui USB.
MODE OPERASI DAYA BUS USB
TMCM-1140 mendukung keduanya, pengoperasian bertenaga USB (ketika daya eksternal disuplai melalui konektor catu daya) dan operasi bertenaga bus USB, (tidak ada catu daya eksternal melalui konektor catu daya).
Logika inti digital on-board akan diberi daya melalui USB jika tidak ada pasokan lain yang terhubung (operasi bertenaga bus USB). Logika inti digital mencakup mikrokontroler itu sendiri dan juga EEPROM. Mode operasi bertenaga bus USB telah diterapkan untuk mengaktifkan konfigurasi, pengaturan parameter, pembacaan, pembaruan firmware, dll. hanya dengan menghubungkan kabel USB antara modul dan PC host. Tidak diperlukan kabel atau perangkat eksternal tambahan (misalnya catu daya).
Harap dicatat bahwa modul mungkin menarik arus dari suplai bus USB +5V bahkan dalam operasi bertenaga USB tergantung pada voltagtingkat pasokan ini.
Pergerakan motor tidak dimungkinkan dalam mode ini. Oleh karena itu, selalu sambungkan catu daya ke Konektor Daya dan Komunikasi untuk pergerakan motor.

Arus pengendara motor

Driver motor stepper on-board mengoperasikan kontrol arus. Arus penggerak dapat diprogram dalam perangkat lunak untuk arus kumparan motor hingga 2A RMS dengan 32 langkah penskalaan efektif dalam perangkat keras (CS pada tabel di bawah).
Penjelasan berbagai kolom pada tabel di bawah ini:
Pengaturan arus motor dalam perangkat lunak (TMCL)
Ini adalah nilai untuk parameter sumbu TMCL 6 (arus berjalan motor) dan 7 (arus siaga motor). Mereka digunakan untuk mengatur arus run/standby menggunakan perintah TMCL berikut:
SAP 6, 0, // setel arus berjalan
SAP 7, 0, // atur arus siaga (nilai pembacaan dengan GAP, bukan SAP. Silakan lihat manual firmware TMCM-1140 terpisah untuk informasi lebih lanjut)
IRMS arus motor [A] Menghasilkan arus motor berdasarkan pengaturan arus motor

Motor pengaturan saat ini di perangkat lunak (TMCL)	Langkah penskalaan saat ini (CS)	Arus motor ICOIL_PEAK [A]	Motor saat ini sayaCOIL_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

Selain pengaturan pada tabel arus motor dapat dimatikan sepenuhnya (free-wheeling) menggunakan parameter sumbu 204 (lihat manual firmware TMCM-1140).

Setel Ulang ke Default Pabrik

Dimungkinkan untuk mengatur ulang TMCM-1140 ke pengaturan default pabrik tanpa membuat tautan komunikasi. Hal ini mungkin berguna jika parameter komunikasi antarmuka pilihan disetel ke nilai yang tidak diketahui atau hilang secara tidak sengaja. Untuk prosedur ini, dua bantalan di sisi bawah papan harus diperpendek.

Silakan lakukan langkah-langkah berikut:

1. Catu daya mati dan kabel USB dicabut
2. Pendek dua bantalan seperti yang ditandai pada Gambar 5.1
3. Nyalakan papan (daya melalui USB cukup untuk tujuan ini)
4. Tunggu hingga LED merah dan hijau terpasang mulai berkedip cepat (ini mungkin memakan waktu cukup lama)
5. Power-off board (lepaskan kabel USB)
6. Hapus pendek di antara bantalan
7. Setelah menyalakan catu daya / menyambungkan kabel USB, semua pengaturan permanen telah dikembalikan ke default pabrik

LED On-Board

Papan menawarkan dua LED untuk menunjukkan status papan. Fungsi kedua LED bergantung pada versi firmware. Dengan firmware TMCL standar, LED hijau akan berkedip perlahan selama pengoperasian dan LED merah
harus dimatikan.
Ketika tidak ada firmware valid yang diprogram ke dalam board atau selama pembaruan firmware, LED merah dan hijau menyala secara permanen.
PERILAKU LED DENGAN FIRMWARE TMCL STANDAR

Status	Label	Keterangan
Denyut jantung	Berlari	LED hijau ini berkedip perlahan selama pengoperasian.
Kesalahan	Kesalahan	LED merah ini menyala jika terjadi kesalahan.

Peringkat Operasional

Peringkat operasional menunjukkan rentang karakteristik atau yang dimaksudkan dan harus digunakan sebagai nilai desain.
Dalam hal apa pun nilai maksimum tidak boleh dilampaui!

Simbol	Parameter	menit	Ketik	Maksimal	Satuan
VDD	Volume catu dayatage untuk operasi	9	12… 24	28	V
ICOIL_puncak	Arus kumparan motor untuk gelombang sinus puncak (diatur dengan helikopter, dapat disesuaikan melalui perangkat lunak)	0		2.8	A
ICOIL_RMS	Arus motor kontinu (RMS)	0		2.0	A
SLI	Arus catu daya		<< ICOIL	1.4 * SayaCOIL	A
TENAGA LISTRIK	Suhu lingkungan pada arus pengenal (tidak diperlukan pendinginan paksa)	-30		+50	suhu udara
SEPULUH_1A	Suhu lingkungan di 1A RMS arus motor / setengah maks. arus (tidak diperlukan pendinginan paksa)	-30		+70	suhu udara

Tabel 7.1 Peringkat operasional modul secara umum

PERINGKAT OPERASIONAL MULTIGUNA I/OS

Simbol	Parameter	menit	Ketik	Maksimal	Satuan
VOUT_0	Jil.tage pada keluaran saluran terbuka OUT_0	0		+ VDD	V
IOUT_0	Output sink saat ini dari output drain terbuka OUT_0			1	A
VOUT_1	Jil.tage pada keluaran OUT_1 (saat dihidupkan)		+5		V
IOUT_1	Arus sumber keluaran untuk OUT_1			100	mA
VIN_1/2/3	Volume masukantage untuk IN_1, IN_2, IN_3 (input digital)	0		+ VDD	V
VIN_L 1/2/3	Vol tingkat rendahtage untuk IN_1, IN_2 dan IN_3	0		1.1	V
VIN_H 1/2/3	Vol tingkat tinggitage untuk IN_1, IN_2 dan IN_3	3.4		+ VDD	V
VIN_0	Rentang pengukuran untuk input analog IN_0	0		+10*)	V

Tabel 7.2 Peringkat operasional I/O multiguna
*) kira-kira. 0…+10.56V pada input analog IN_0 diterjemahkan ke 0..4095 (12bit ADC, nilai mentah). Di atas kira-kira.
+10.56V input analog akan jenuh tetapi tidak rusak (hingga VDD).
PERINGKAT OPERASIONAL ANTARMUKA RS485

Simbol	Parameter	menit	Ketik	Maksimal	Satuan
NRS485	Jumlah node yang terhubung ke jaringan RS485 tunggal			256
fRS485	Kecepatan bit maksimum didukung pada koneksi RS485		9600	115200 1000000*)	bit/dtk

Tabel 7.3: Rating operasional antarmuka RS485
*) revisi perangkat keras V1.2: maks. 115200 bit/dtk, revisi perangkat keras V1.3: maks. 1Mbit/dtk
PERINGKAT OPERASIONAL CAN INTERFACE

Simbol	Parameter	menit	Ketik	Maksimal	Satuan
NCAN	Jumlah node yang terhubung ke jaringan RS485 tunggal			> 110
fBISA	Kecepatan bit maksimum didukung pada koneksi CAN		1000	1000	kbit / s

Tabel 7.4 Peringkat operasional antarmuka CAN

Deskripsi Fungsional

TMCM-1140 adalah modul pengontrol/driver yang sangat terintegrasi yang dapat dikontrol melalui beberapa antarmuka serial. Lalu lintas komunikasi tetap rendah karena operasi kritis sepanjang waktu (misalnya ramp perhitungan) dilakukan di kapal. Pasokan nominal voltage unit adalah 24V DC. Modul ini dirancang untuk operasi mandiri dan mode langsung. Kendali jarak jauh penuh perangkat dengan umpan balik dimungkinkan. Firmware modul dapat diperbarui melalui salah satu antarmuka serial.
Pada Gambar 8.1 bagian utama dari TMCM-1140 ditunjukkan:
– mikroprosesor, yang menjalankan sistem operasi TMCL (terhubung ke memori TMCL),
– pengontrol gerak, yang menghitung ramps dan kecepatan profiles secara internal oleh perangkat keras,
– power driver dengan stallGuard2 dan fitur coolStep hemat energi,
– driver MOSFET stage, dan
– encoder sensOstep dengan resolusi 10bit (1024 langkah) per revolusi.

TMCM-1140 hadir dengan lingkungan pengembangan perangkat lunak berbasis PC TMCL-IDE untuk Trinamic Motion Control Language (TMCM). Menggunakan perintah tingkat tinggi TMCL yang telah ditentukan sebelumnya seperti pindah ke posisi, pengembangan aplikasi kontrol gerak yang cepat dan cepat dijamin.
Silakan lihat Manual Firmware TMCM-1140 untuk informasi lebih lanjut tentang perintah TMCL.

Deskripsi Operasional TMCM-1140

9.1 Perhitungan: Kecepatan dan Percepatan vs. Microstep dan Frekuensi Fullstep
Nilai parameter yang dikirim ke TMC429 tidak memiliki nilai motor tipikal seperti rotasi per detik sebagai kecepatan. Namun nilai ini dapat dihitung dari parameter TMC429 seperti yang ditunjukkan pada bagian ini.
PARAMETER TMC429

Sinyal	Keterangan	Jangkauan
fCLK	frekuensi jam	Frekuensi 16 MHz
kecepatan	–	0… 2047
a_max	percepatan maksimum	0… 2047
pulsa_div	pembagi kecepatan. Semakin tinggi nilainya, semakin kecil nilai default kecepatan maksimum = 0	0… 13
ramp_div	pembagi untuk percepatan. Semakin tinggi nilainya, semakin kecil percepatan maksimumnya nilai default = 0	0… 13
Usrs	resolusi langkah mikro (langkah mikro per langkah penuh = 2usrs)	0… 8

Tabel 9.1 parameter kecepatan TMC429

FREKUENSI MICROSTEP
Frekuensi microstep dari motor stepper dihitung dengan

FREKUENSI LANGKAH PENUH
Untuk menghitung frekuensi langkah penuh dari frekuensi langkah mikro, frekuensi langkah mikro harus dibagi dengan jumlah langkah mikro per langkah penuh.

Perubahan denyut nadi per satuan waktu (perubahan frekuensi denyut per detik – percepatan a) diberikan oleh

Ini menghasilkan percepatan dalam langkah penuh:

EXAMPLE

Sinyal	nilai
f_CLK	Frekuensi 16 MHz
kecepatan	1000
a_max	1000
pulsa_div	1
ramp_div	1
usrs	6

PERHITUNGAN JUMLAH ROTASI
Sebuah motor stepper misalnya memiliki 72 fluster per putaran.

Kebijakan Bantuan Hidup

TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG tidak mengizinkan atau menjamin produknya untuk digunakan dalam sistem pendukung kehidupan, tanpa persetujuan tertulis khusus dari TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG.
Sistem pendukung kehidupan adalah peralatan yang dimaksudkan untuk mendukung atau menopang kehidupan, dan yang kegagalan untuk melakukan, bila digunakan dengan benar sesuai dengan instruksi yang diberikan, dapat diperkirakan mengakibatkan cedera atau kematian.
© TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG 2013 – 2015

Informasi yang diberikan dalam lembar data ini diyakini akurat dan dapat diandalkan. Namun demikian, kami tidak bertanggung jawab atas konsekuensi penggunaannya atau atas pelanggaran paten atau hak pihak ketiga lainnya yang mungkin timbul dari penggunaannya.
Spesifikasi dapat berubah tanpa pemberitahuan.
Semua merek dagang yang digunakan adalah milik dari pemiliknya masing-masing.

Riwayat Revisi

11.1 Revisi Dokumen

Versi	Tanggal	Pengarang	Keterangan
0.90	2011-DES-22	GE	Versi awal
0.91	2012-MEI-02	GE	Diperbarui untuk versi PCB TMCM-1140_V11
1.00	JUNI-2012-12	SD	Versi lengkap pertama termasuk bab baru tentang: – reset ke default pabrik, dan – Lampu LED
1.01	2012-JUL-30	SD	Sirkuit internal input diperbaiki.
1.02	2013 Maret 26	SD	Nama input diubah: AIN_0   DI_0 DI_0       DI_1 DI_1       DI_2 DI_2       DI_3 Nama keluaran diubah: KELUAR_1 = KELUAR_0 KELUAR_0 = KELUAR_1
1.03	2013-JUL-23	SD	– Jenis konektor diperbarui. – Bab 3.3.1.1 diperbarui.
1.04	2015 Januari 05	GE	– Versi perangkat keras baru V13 ditambahkan – Pengaturan driver motor saat ini ditambahkan (bab 4) – Beberapa tambahan

Tabel 11.1 Revisi dokumen
11.2 Revisi Perangkat Keras

Versi	Tanggal	Keterangan
TMCM-1040_V10*)	2011 Maret 08	Versi awal
TMCM-1140_V11*)	2011-JUL-19	– Optimalisasi sirkuit I/O multiguna – Pembuatan dan distribusi jam diubah (osilator 16MHz)
TMCM-1140_V12**)	2012-APR-12	– Optimalisasi biaya lebih lanjut termasuk. IC sensor berbeda dengan maks 10bit. resolusi
TMCM-1140_V13**)	2013-AGS-22	– MOSFET driver motor stepper: MOSFET driver stage telah diganti. MOSFET baru menawarkan pembuangan panas yang lebih sedikit dibandingkan yang sebelumnya/saat ini digunakan. Selain itu kinerja dan pengaturan termasuk arus keluaran driver dan bentuk gelombang keluaran pada dasarnya sama. – Output tujuan umum OUT_0 / OUT_1: MOSFET yang digunakan untuk menghidupkan/mematikan output ini telah diganti. MOSFET baru menawarkan pembuangan panas yang lebih sedikit dibandingkan yang sebelumnya/saat ini digunakan. Selain itu fungsi dan peringkatnya pada dasarnya sama. – Transceiver RS485: transceiver RS485 telah diganti dengan transceiver SN65HVD1781 yang menawarkan perlindungan kesalahan yang lebih baik (perlindungan kesalahan hingga 70V) dan mendukung kecepatan komunikasi yang lebih tinggi (hingga 1Mbit/s). – Sedang berlangsung (segera hadir): Pelapisan konformal pada kedua sisi PCB. Memberikan perlindungan yang lebih baik terhadap kelembapan dan debu/serpihan (misalnya pada versi yang dipasang pada motor PD42-x-1140: bagian logam kecil pada

Versi	Tanggal	Keterangan
		PCB yang tertarik oleh magnet encoder dapat menyebabkan kegagalan fungsi pada perangkat yang tidak dilindungi).

Tabel 11.2 Revisi perangkat keras
*): V10, V11: hanya prototipe.
**) V12: versi produk seri. Diganti dengan versi produk seri V13 karena EOL (akhir masa pakainya) MOSFET. Silahkan lihat
“PCN_1014_08_29_TMCM-1140.pdf” di kami Web-situs, juga

Referensi

[TMCM-1140 TMCL]	Panduan Firmware TMCM-1140 TMCL
[TMC262]	Lembar Data TMC262
[TMC429]	Lembar Data TMC429
[TMCL-IDE]	Panduan Pengguna TMCL-IDE

TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG
Hamburg, Jerman
www.trinamic.com
Silakan merujuk ke www.trinamic.com.
www.trinamic.com
Diunduh dari panah.com.

Dokumen / Sumber Daya

TRINAMIC TMCM-1140 Single Axis Stepper Motor Controller/Modul Driver [Bahasa Indonesia:] Panduan Pengguna V1.3, TMCM-1140, Modul Driver Pengontrol Motor Stepper Sumbu Tunggal, TMCM-1140 Modul Driver Pengontrol Motor Stepper Sumbu Tunggal, Modul Driver Pengontrol Motor Stepper Sumbu, Modul Driver Pengontrol Motor Stepper, Modul Driver Pengontrol Motor, Modul Driver Pengontrol, Driver Modul, Modul

Referensi

• Panduan Pengguna