步進馬達模組
硬件版本V1.3
硬件手冊
TMCM-1140
1 軸步進控制器/驅動器
2 A / 24 V sensOstep™ 編碼器
USB、RS485 和 CAN
TMCM-1140 單軸步進馬達控制器/驅動器模組
獨特的特點：
酷步™
特徵
TMCM-1140 是一款用於兩相雙極步進馬達的單軸控制器/驅動器模組，具有最先進的功能集。它高度集成，操作方便，可用於許多分散式應用程式。此模組可安裝在 NEMA 2（17mm 法蘭尺寸）步進馬達的背面，設計用於高達 42 A RMS 的線圈電流和 2 V 直流電源電壓tage. 憑藉 TRINAMIC 的 coolStep™ 技術的高能效，功耗成本得以降低。 TMCL™ 固件允許獨立操作和直接模式。
主要特徵
- 運動控制器
- 運動專業版file 實時計算
- 動態變更馬達參數（例如位置、速度、加速度）
- 用於整體系統控制和串行通信協議處理的高性能微控制器
雙極步進電機驅動器
- 每整步最多 256 微步
- 高效運行，低功耗
- 動態電流控制
- 綜合保護
- 失速偵測的stallGuard2功能
- coolStep 功能可降低功耗和散熱
編碼器
sensOstep 磁性編碼器（每轉 1024 個增量），例如用於所有操作條件下的失步檢測和定位監控
介面
- RS485 2線通訊接口
- CAN 2.0B通訊接口
- USB 全速 (12Mbit/s) 裝置接口
- 4 個多功能輸入：
– 3x 通用數位輸入 - （備用功能：STOP_L / STOP_R / HOME 開關輸入或 A/B/N 編碼器輸入）
– 1x 專用類比輸入 - 2 個通用輸出
– 1x 開漏，最大 1A
– 1x +5V 電源輸出（可透過軟體開啟/關閉）
軟體
- TMCL：獨立操作或遠端控制操作，程式記憶體（非揮發性）最多可儲存 2048 個 TMCL 命令，並且免費提供基於 PC 的應用程式開發軟體 TMCL-IDE。
電氣和機械數據
- 供應量tage：+24 V DC 標稱值（9…28 V DC）
- 馬達電流：高達 2 A RMS / 2.8 A 峰值（可程式）
也請參閱單獨的 TMCL 固件手冊。
TRINAMICS 的獨特功能——易於與 TMCL 一起使用
stallGuard2™stallGuard2 是一種高精度無感測器負載測量，使用線圈上的反電動勢。它可用於失速檢測以及低於馬達失速負載的其他用途。 stallGuard2 測量值在較寬的負載、速度和電流設定範圍內線性變化。在最大馬達負載下，該值為零或接近零。這是馬達最節能的運轉點。
酷步™ CoolStep 是一種負載自適應自動電流調節，基於透過stallGuard2 進行的負載測量，根據負載調整所需電流。能源消耗可減少高達 75%。 CoolStep 可大幅節省能源，特別是對於負載變化或高佔空比運轉的馬達。由於步進馬達應用需要以 30% 至 50% 的扭力儲備工作，因此即使是恆定負載應用也可以顯著節省能源，因為 CoolStep 在需要時會自動啟用扭力儲備。降低功耗可以使系統冷卻，延長馬達壽命，並降低成本。 
訂購代號
| 訂購代號 | 描述 | 尺寸（mm3) |
| TMCM-1140-選項 | 具有整合 sensOstep 編碼器和 CoolStep 功能的單軸雙極步進馬達控制器/驅動器電子設備 | 37×37×11.5 |
表 2.1 訂購代碼
可以使用以下選項：
| 固件選項 | 描述 | 訂貨代碼前amp樂： |
| -TMCL | 使用 TMCL 固件預編程的模塊 | TMCM-1140-TMCL |
| -CANopen | 使用 CANopen 韌體預先編程的模組 | TMCM-1140-的CANopen |
表 2.2 固件選項
電纜線束套件可用於此模塊：
| 訂購代號 | 描述 |
| TMCM-1140-電纜 | TMCM-1140 電纜束： • 1x 電源和通訊連接器電纜（長度200mm） – 1 條用於多用途輸入/輸出連接器的電纜（長度 200 毫米） – 1x 馬達連接器電纜（長度 200mm） – 1x USB A 型連接器至迷你 USB B 型連接器連接線（長度 1.5m） |
表 2.3 電纜束訂貨代碼
請注意，TMCM-1140 也可配備 NEMA17 步進馬達。有關這些產品的更多信息，請參閱 PD-1140 文件。
機械和電氣接口
3.1 尺寸和安裝孔
控制器/驅動板的尺寸約為。 37 mm x 37 mm x 11.5 mm，以便安裝在 42 mm 步進馬達的背面。不使用配合連接器時的最大組件高度（PCB 水平上方的高度）約為 PCB 水平上方 8 毫米和 PCB 水平下方 2 毫米。有兩個用於 M3 螺絲的安裝孔，用於安裝到 NEMA17 步進馬達。 
3.2 電路板安裝注意事項
TMCM-1140 提供兩個鍍金屬安裝孔。兩個安裝孔均連接至系統和訊號接地（與電源接地相同）。
為了最大限度地減少訊號失真和 HF 訊號輻射（提高 EMC 相容性），特別是在敏感/雜訊環境中，確保系統內牢固的接地連接非常重要。為了支援這一點，除了電源接地之外，建議將電路板的兩個安裝孔連接到系統電源接地。
然而，這可能並不總是一種選擇，例如，如果金屬系統機殼/TMCM-1140 安裝板已接地，並且不需要電源接地（次級側）和主電源接地（初級側）之間的直接連接/不是一個選擇。在這種情況下，應使用塑膠（例如尼龍製成）墊片/定距螺栓和螺絲。
3.3 TMCM-1140 連接器
TMCM-1140 的控制器/驅動板提供四個連接器，包括用於將馬達線圈連接到電子設備的馬達連接器。電源及通訊連接器用於供電、CAN介面、RS485介面。 8 針多用途 I/O 連接器提供四個多用途輸入和兩個通用輸出。此外，還有一個用於USB介面的連接器。 
| 標籤 | 連接器類型 | 配合連接器類型 |
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電源和通訊連接器 |
CI0106P1VK0-LF |
連接器外殼 CVIlux：CI01065000-A 聯絡人 CVIlux：CI01T011PE0-A or 連接器外殼 JST：PHR-6 接點 JST：SPH-002T-P0.5S 線材：0.22mm2 |
| 多用途 I/O 連接器 | CI0108P1VK0-LF CVIlux CI01 系列，8 腳，2mm 間距 |
連接器外殼 CVIlux：CI01085000-A 接點 CVIlux：CI01T011PE0-A or 連接器外殼 JST：PHR-8 接點 JST：SPH-002T-P0.5S 線材：0.22mm2 |
| 電機連接器 | CI0104P1VK0-LF
CVIlux CI01 系列，4 腳，2mm 間距 |
連接器外殼 CVIlux：CI01045000-A 接點 CVIlux：CI01T011PE0-A or 連接器外殼 JST：PHR-4 接點 JST：SPH-002T-P0.5S 線材：0.22mm2 |
| 迷你 USB 連接器 | 莫仕 500075-1517 Mini USB B 型垂直插座 |
任何標準迷你 USB 插頭 |
表 3.1 連接器和配套連接器、觸點和適用電線
3.3.1 電源和通訊連接器
6 針 CVIlux CI0106P1VK0-LF 2mm 間距單排連接器用於電源、RS485 和 CAN 串列通訊。請注意第 3.3.1.1 章中的附加電源資訊。
筆記： 由於內部共享硬件資源，如果連接 USB，CAN 接口將被停用。
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別針 | 標籤 | 方向 | 描述 |
| 1 | 接地 | 電源（地） | 系統和信號地 | |
| 2 | 電源電壓 | 電源供應） | 電源電壓（+9V…+28V） | |
| 3 | RS485+ | 雙向 | RS485 接口，差異。 訊號（同相） | |
| 4 | RS485- | 雙向 | RS485 接口，差異。 訊號（反相） | |
| 5 | CAN_H | 雙向 | CAN 接口，差異。 訊號（同相） | |
| 6 | CAN_L | 雙向 | CAN 接口，差異。 訊號（反相） |
表 3.2 電源連接器和接口
3.3.1.1 電源
為了正確操作，必須注意電源概念和設計。由於空間限制，TMCM-1140 包含約 40μF/35V 的電源濾波電容器。這些陶瓷電容器的選擇具有高可靠性和長壽命的特性。該模組包括一個 28V 過電壓抑制二極體tage 保護。
警告！
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添加外部電源電容器！
建議在 TMCM-470 旁邊的電源線上連接一個大尺寸的電解電容器（例如至少 35μF/1140V）！ |
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請勿在運行過程中連接或斷開電機！ 電機電纜和電機電感可能導致電壓過高tag當電機在通電時斷開/連接時出現尖峰。 這些卷tage 峰值可能超過 voltage 驅動器 MOSFET 的限制，並可能永久損壞它們。 因此，在連接/斷開電機之前務必斷開電源。 |
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保持電源電壓tage低於上限28V！ 否則會嚴重損壞驅動電子設備！ 特別是，當選定的操作卷tage 接近上限，強烈建議使用穩壓電源。 另請參閱第 7 章，操作值。 |
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沒有反極性保護！ 該模塊將短路任何反向電源卷tage 由於驅動晶體管的內部二極管。 |
3.3.1.2年RS485
為了實現遠端控制以及與主機系統的通信，TMCM-1140 提供了兩線 RS485 匯流排介面。
為了正確操作，設定 RS485 網路時應考慮以下事項：
- 總線結構：
網絡拓撲應盡可能遵循總線結構。 也就是說，每個節點和總線本身之間的連接應該盡可能短。 基本上，與總線的長度相比，它應該是短的。
- 總線終端：
特別是對於較長的總線和/或連接到總線的多個節點和/或高通訊速度，應該在兩端正確終止總線。 TMCM-1140 未整合任何終端電阻。因此，必須在匯流排兩端外部添加120歐姆終端電阻。 - 節點數：
RS485 電氣介面標準 (EIA-485) 允許最多 32 個節點連接到單一匯流排。 TMCM-1140 單元（硬體 V1.2：SN65HVD3082ED，自硬體 V1.3：SN65HVD1781D）上使用的匯流排收發器顯著減少了匯流排負載，並允許使用 TMCL 韌體將最多 255 個單元連接到單一 RS485 匯流排。請注意：通常不能指望能夠同時獲得連接到一條總線的最大節點數和最大支援的通訊速度的可靠通訊。相反，必須在總線電纜長度、通訊速度和節點數量之間找到折衷方案。 - 通訊速度：
TMCM-485 硬體 V1140 支援的最大 RS1.2 通訊速度為 115200 bit/s，自硬體 V1 起支援的最大 RS1.3 通訊速度為 9600Mbit/s。出廠預設值為 1140 位元/秒。有關低於硬體上限的其他可能通訊速度的信息，請參閱單獨的 TMCM-XNUMX TMCL 韌體手冊。 - 沒有浮動公交線路：
當總線上的主機/主設備或從設備之一都沒有傳輸資料時（所有匯流排節點都切換到接收模式），請避免浮動匯流排。浮動總線可能會導致通訊錯誤。為了確保總線上的有效訊號，建議使用電阻網路將兩條匯流排連接到明確定義的邏輯電平。
實際上有兩個選項可以推薦：
僅在總線的一側添加電阻（偏置）網絡（兩端仍為 120R 終端電阻）：
或在總線兩端添加電阻（偏置）網絡（如 Profibus™ 終端）：
某些適用於 PC 的 RS485 介面轉換器已經包含這些附加電阻（例如，在匯流排一端具有偏壓網路的 USB-2485）。
3.3.1.3個CAN
為了實現遠端控制以及與主機系統的通信，TMCM-1140 提供了 CAN 總線介面。請注意，如果連接 USB，則 CAN 介面不可用。為了正確操作，設定 CAN 網路時應考慮以下事項：
- 總線結構：
網絡拓撲應盡可能遵循總線結構。 也就是說，每個節點和總線本身之間的連接應該盡可能短。 基本上，與總線的長度相比，它應該是短的。
- 總線終端：
特別是對於較長的總線和/或連接到總線的多個節點和/或高通訊速度，應該在兩端正確終止總線。 TMCM-1140 未整合任何終端電阻。因此，必須在匯流排兩端外部添加120歐姆終端電阻。 -
節點數：
TMCM-1140 單元 (TJA1050T) 上使用的匯流排收發器在最佳條件下支援至少 110 個節點。每個 CAN 總線實際可實現的節點數量很大程度取決於總線長度（較長的總線 > 較少的節點）和通訊速度（較高的速度 -> 較少的節點）。
3.3.2 多用途 I/O 連接器
8 針 CVIlux CI0108P1VK0-LF 2mm 間距單排連接器可用於所有多用途輸入和輸出。
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別針 | 標籤 | 方向 | 描述 |
| 1 | 接地 | 電源（地） | 系統和信號地 | |
| 2 | 電源電壓 | 電源供應） | VDD，連接至電源和通訊連接器的 VDD 接腳 | |
| 3 | 輸出_0 | 輸出 | 開漏輸出（最大 1A） 整合式續流二極體至 VDD | |
| 4 | 輸出_1 | 輸出 | +5V 電源輸出（最大 100mA） 可透過軟體開啟/關閉 | |
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5 |
IN_0 |
輸入 |
專用類比輸入，輸入音量tag量程：0..+10V 解析度：12位元（0..4095） |
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6 |
IN_1、STOP_L、ENC_A | 輸入 | 通用數位輸入（+24V相容） | |
| 復用功能1：左停止開關輸入 | ||||
| 復用功能2：外部增量編碼器通道A輸入 | ||||
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7 |
IN_2、STOP_R、ENC_B |
輸入 |
通用數位輸入（+24V相容） | |
| 復用功能1：右側停止開關輸入 | ||||
| 復用功能2：外部增量編碼器通道B輸入 | ||||
| 8 | IN_3、首頁、ENC_N | 輸入 | 通用數位輸入（+24V相容） | |
| 復用功能1：原點開關輸入 | ||||
| 復用功能2：外部增量編碼器索引/零通道輸入 |
表 3.3 多用途 I/O 連接器
筆記：
- 所有輸入都有基於電阻的音量tage 輸入分壓器附有保護二極體。這些電阻器還可以在未連接時確保有效的 GND 電平。
- 對於所有數位輸入（IN_1、IN_2、IN_3），可以啟動至 +2V 的 2k5 上拉電阻（所有最新 TMCL 韌體版本的預設設定）。然後，這些輸入的預設（未連接）邏輯電平為 1，並且可以將外部開關連接到 GND。如果這些輸入用作STOP_L / STOP_R 和HOME 開關輸入（備用功能1）或用作具有集電極開路輸出的外部增量A/B/N 編碼器的編碼器輸入（不需要上拉電阻），這可能會特別有趣。
3.3.2.1 數字輸入 IN_1、IN_2、IN_3
TMCM-1140 的八針連接器提供三個多用途數位輸入 IN_1、IN_2 和 IN_3。所有三個輸入均可接受高達 +24V（標稱值）的輸入訊號，並提供相同的輸入電路tage 電阻分壓器，限制
防止過電壓和欠電壓的二極體tage 和可程式 2k2 上拉電阻。
可以在軟體中同時開啟或關閉所有三個輸入的上拉電阻。
使用 TMCL 韌體命令 SIO 0, 0, 0 將關閉上拉電阻，而命令 SIO 0, 0, 1 將打開上拉電阻（請參閱單獨的 TMCL 韌體手冊，命令 SIO 了解更多詳細資訊）。 
三個數位輸入具有交替功能，取決於軟體配置。可以使用以下功能：
| 標籤 （松樹） | 默認功能 | 替代功能1 | 替代功能2 |
| IN_1 (6) | 通用數位輸入 TMCL: GIO 1, 0 // 取得輸入IN_1的數字值 |
STOP_L – 左停止開關輸入，連接到處理器和 TMC429 REF 輸入（支援硬體中的左停止功能）
TMCL: GAP 11, 0 // 取得 STOP_L 輸入的數字值 |
ENC_A – 外部增量編碼器輸入通道 A，連接到處理器編碼器計數器輸入 |
| IN_2 (7) | 通用數位輸入 TMCL: GIO 2, 0 // 取得輸入IN_2的數字值 |
STOP_R – 右停止開關輸入，連接到處理器和 TMC429 REF 輸入（支援硬體中的右停止開關功能） TMCL: GAP 10, 0 // 取得 STOP_R 輸入的數字值 |
ENC_B – 外部增量編碼器輸入通道 B，連接到處理器編碼器計數器輸入 |
| IN_3 (8) | 通用數位輸入 TMCL: GIO 3, 0 // 取得輸入IN_3的數字值 |
HOME – 歸位開關輸入，連接至處理器 TMCL: GAP 9, 0 // 取得HOME輸入的數字值 |
ENC_N – 外部增量編碼器輸入索引/零通道，連接到處理器中斷輸入 |
表 3.4 多用途輸入/備用功能
– 所有三個數位輸入均連接至板載處理器，並可用作通用數位輸入（預設）。
– 為了將 IN_1 和 IN_2 用作 STOP_L 和 STOP_R 輸入，必須在軟體中明確啟用此功能（出廠預設值：關閉）。透過 TMCL 韌體，可以使用 SAP 12, 0, 0（STOP_R / 右限位開關）和 SAP 13, 0, 0（STOP_L / 左限位開關）啟用停止開關功能。如名稱所示：左限位開關 (STOP_L) 的狀態僅在馬達左轉期間有效，而右限位開關的狀態僅在馬達右轉（正向）期間有效。可以隨時使用上表中所列的 GAP 指令讀取輸入值。請參閱單獨的 TMCL 韌體手冊以了解更多資訊。
– 外部編碼器：外部增量 A/B/N 編碼器可連接到 TMCM-1140，作為內部 sensOstep™ 編碼器的補充或替代。使用 TMCL，可以透過 TMCL 命令 GAP 216, 0 讀取第二個編碼器的編碼器計數器值（有關更多詳細信息，請參閱單獨的 TMCL 韌體手冊）。編碼器計數器的出廠預設比例為 1:1 – 也就是說，編碼器旋轉一圈後，編碼器計數器將依編碼器刻度數（編碼器線 x 4）遞增/遞減。使用外部編碼器時，將編碼器通道A 連接到IN_1，將通道B 連接到IN_2，將N 或零通道連接到IN_3（可選），將編碼器接地連接到模組電源接地（例如，多用途I /O 連接器的接腳1）以及+5V將編碼器的輸入提供給 OUT_1（全部位於多用途 I/O 連接器上）。請注意，為了提供編碼器 +5V，必須先使用 SIO 1、1、2 啟動輸出 OUT_1（另請參閱第 3.3.2.3 章）。
3.3.2.2 類比輸入IN_0
TMCM-1140 的 0 針連接器提供 0 個專用類比輸入 IN_10。此專用類比輸入提供約 0mA 的滿量程輸入範圍。 10.56…+12 V（0..+4095V 標稱值），微控制器內部類比數位轉換器的解析度為 XNUMX 位元（XNUMX…XNUMX）。
輸入受到保護，免受更高音量的影響tages 高達 +24 V 使用 voltage 電阻分壓器連同限制二極管對卷tag電壓低於 0 V (GND) 且高於 +3.3 V DC（見下圖）。 
使用 TMCL 韌體，可以使用命令 GIO 0, 1 讀取該輸入的類比值。 12, 0 來控制該輸入。 +4095V輸入電壓tage（模擬輸入範圍的一半）。
3.3.2.3 輸出 OUT_0、OUT_1
TMCM-1140 的八針連接器提供兩個通用輸出 OUT_0 和 OUT_1。 OUT_0 是開漏輸出，能夠切換（灌電流）高達 1A。 N 通道 MOSFET 電晶體的輸出連接到續流二極體，以防止電壓波動tage 尖峰，特別是來自高於電源電壓的感性負載（繼電器等）tage（見下圖）。
OUT_0 不應連接到任何磁碟區tage 高於供應量tage 的模組由於內部續流二極體。
透過 TMCL 韌體，可以使用指令 SIO 0, 0, 0 開啟（OUT_2 拉低）OUT_1，並使用指令 SIO 0, 0, 2 再次關閉（OUT_0 浮動）（這也是該輸出的原廠預設值）。如果是浮動輸出
在應用中不需要外部電阻器來提供電壓等tag可以加e。
相反，OUT_1 能夠向外部負載提供 +5V（最大電流 100mA）。整合的 P 通道 MOSFET 允許透過軟體開啟/關閉該 +5V 電源（見下圖）。此輸出可用於提供
+5V 連接至外部編碼器電路。請注意，+5V 電源必須在軟體中明確啟動。
使用 TMCL 韌體，可以使用命令 SIO 1, 5, 1 開啟（向外部電路提供 +2V），使用命令 SIO 1, 10, 1（這也是該輸出的出廠預設值）。
3.3.3 電機連接器
作為馬達連接器，可使用 4 針 CVIlux CI0104P1VK0-LF 2mm 間距單排連接器。馬達連接器用於將雙極步進馬達的兩個馬達線圈的四根馬達線連接到電子設備。
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別針 | 標籤 | 方向 | 描述 |
| 1 | OB2 | 輸出 | 電機線圈 B 的引腳 2 | |
| 2 | OB1 | 輸出 | 電機線圈 B 的引腳 1 | |
| 3 | OA2 | 輸出 | 電機線圈A的引腳2 | |
| 4 | OA1 | 輸出 | 電機線圈A的引腳1 |
表 3.5 電機連接器
| Examp用於連接 QSH4218 NEMA 17 / 42mm 步進馬達的檔案： | |||||
| TMCM-1140 | QS4218電機 | ||||
| 電機連接器針 | 電纜顏色 | 線圈 | 描述 | ||
| 1 | 紅色的 | B | 電機線圈B腳1 | ||
| 2 | 藍色的 | B- | 電機線圈B腳2 |
| 3 | 綠色的 | A- | 電機線圈A腳2 |
| 4 | 黑色的 | A | 電機線圈A腳1 |
3.3.4 Mini-USB 連接器
板載 5 針迷你 USB 連接器可用於串行通訊（作為 CAN 和 RS485 介面的替代方案）。此模組支援 USB 2.0 全速 (12Mbit/s) 連接。
由於內部共享硬件資源，CAN 接口將在 USB 連接後立即停用。
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別針 | 標籤 | 方向 | 描述 |
| 1 | 客車 | 力量
（供給輸入） |
來自主機的 +5V 電源 | |
| 2 | D- | 雙向 | USB數據– | |
| 3 | D+ | 雙向 | USB數據+ | |
| 4 | ID | 電源（地） | 連接到信號和系統地 | |
| 5 | 接地 | 電源（地） | 連接到信號和系統地 |
表 3.6 USB 連接器
對於遠程控制和與主機系統的通信，TMCM-1140 提供 USB 2.0 全速 (12Mbit/s) 接口（迷你 USB 連接器）。 一旦連接了 USB 主機，模塊就會通過 USB 接受命令。
USB 總線供電操作模式
TMCM-1140 支持 USB 自供電操作（當通過電源連接器提供外部電源時）和 USB 總線供電操作（不通過電源連接器提供外部電源）。
在沒有連接其他電源的情況下，板載數位核心邏輯將透過 USB 供電（USB 匯流排供電操作）。數位核心邏輯包括微控制器本身和 EEPROM。 USB 總線供電操作模式已實現，只需在模組和主機 PC 之間連接 USB 電纜即可實現配置、參數設定、讀數、韌體更新等。不需要額外的佈線或外部設備（例如電源）。
請注意，即使在 USB 自供電操作中，模塊也可能從 USB +5V 總線電源汲取電流，具體取決於電壓tage 這種供應水平。
在此模式下不可能進行電機運動。因此，請務必將電源連接到電源和通訊連接器以便馬達移動。
電機驅動電流
板載步進電機驅動器以電流控制方式運行。 驅動器電流可在軟件中進行編程，以實現高達 2A RMS 的電機線圈電流，並在硬件中具有 32 個有效縮放步驟（下表中的 CS）。
下表各列說明：
軟件中的電機電流設置 (TMCL)
這些是 TMCL 軸參數 6（馬達運轉電流）和 7（馬達待機電流）的值。 它們用於使用以下 TMCL 命令設定運行/待機電流：
SAP 6, 0, //設置運行電流
SAP 7, 0, // 設定待機電流（使用 GAP 而不是 SAP 讀取值。請參閱單獨的 TMCM-1140 韌體手冊以取得更多資訊）
馬達電流 IRMS [A] 根據馬達電流設定所得的馬達電流
| 引擎 目前設定在 軟體（TMCL） | 當前縮放步驟 （CS）的 | 馬達電流 I線圈_峰值 [一] | 引擎 電流我線圈有效值 [一] |
| 0..7 | 0 | 0.092 | 0.065 |
| 8..15 | 1 | 0.184 | 0.130 |
| 16..23 | 2 | 0.276 | 0.195 |
| 24..31 | 3 | 0.368 | 0.260 |
| 32..39 | 4 | 0.460 | 0.326 |
| 40..47 | 5 | 0.552 | 0.391 |
| 48..55 | 6 | 0.645 | 0.456 |
| 56..63 | 7 | 0.737 | 0.521 |
| 64..71 | 8 | 0.829 | 0.586 |
| 72..79 | 9 | 0.921 | 0.651 |
| 80..87 | 10 | 1.013 | 0.716 |
| 88..95 | 11 | 1.105 | 0.781 |
| 96..103 | 12 | 1.197 | 0.846 |
| 104..111 | 13 | 1.289 | 0.912 |
| 112..119 | 14 | 1.381 | 0.977 |
| 120..127 | 15 | 1.473 | 1.042 |
| 128..135 | 16 | 1.565 | 1.107 |
| 136..143 | 17 | 1.657 | 1.172 |
| 144..151 | 18 | 1.749 | 1.237 |
| 152..159 | 19 | 1.842 | 1.302 |
| 160..167 | 20 | 1.934 | 1.367 |
| 168..175 | 21 | 2.026 | 1.432 |
| 176..183 | 22 | 2.118 | 1.497 |
| 184..191 | 23 | 2.210 | 1.563 |
| 192..199 | 24 | 2.302 | 1.628 |
| 200..207 | 25 | 2.394 | 1.693 |
| 208..215 | 26 | 2.486 | 1.758 |
| 216..223 | 27 | 2.578 | 1.823 |
| 224..231 | 28 | 2.670 | 1.888 |
| 232..239 | 29 | 2.762 | 1.953 |
| 240..247 | 30 | 2.854 | 2.018 |
| 248..255 | 31 | 2.946 | 2.083 |
除了表中的設置外，還可以使用軸參數 204 完全關閉電機電流（續流）（請參閱 TMCM-1140 固件手冊）。
重設為出廠預設值
無需建立通訊鏈路即可將 TMCM-1140 重設為出廠預設值。如果首選介面的通訊參數已設定為未知值或意外遺失，這可能會有所幫助。
請執行以下步驟：
- 關閉電源並斷開 USB 電纜
- 如圖 5.1 所示短接兩個焊盤
- 電源板（通過 USB 供電就足夠了）
- 等到板載紅色和綠色 LED 開始快速閃爍（這可能需要一段時間）
- 斷電板（斷開USB線）
- 消除焊盤之間的短路
- 打開電源/連接 USB 數據線後，所有永久設置都已恢復為出廠默認設置
板載 LED
此板提供兩個 LED 來指示板狀態。兩個 LED 的功能取決於韌體版本。使用標準 TMCL 韌體時，綠色 LED 應在運行期間緩慢閃爍，紅色 LED 應在運行期間緩慢閃爍。
應該關閉。
當沒有有效的固件被編程到電路板上或在固件更新期間，紅色和綠色 LED 會一直亮著。
LED 與標準 TMCL 固件的行為
| 地位 | 標籤 | 描述 |
| 心跳 | 跑步 | 該綠色 LED 在運行期間緩慢閃爍。 |
| 錯誤 | 錯誤 | 如果發生錯誤，此紅色 LED 會亮起。 |
運營評級
運行額定值顯示預期或特性範圍，應用作設計值。
在任何情況下都不得超過最大值！
| 象徵 | 範圍 | 最小 | 典型值 | 最大限度 | 單元 |
| 電源電壓 | 電源電壓tage 用於操作 | 9 | 12…24 | 28 | V |
| ICOIL_peak | 正弦波電機線圈電流 頂峰 （斬波器調節，可透過軟體調節） | 0 | 2.8 | A | |
| ICOIL_RMS | 連續電機電流（有效值) | 0 | 2.0 | A | |
| 國際直撥電話 | 電源電流 | << 線圈 | 1.4 * 我COIL | A | |
| 田納西州 | 額定電流環境溫度（無需強製冷卻） | -30 | +50 | ℃ | |
| TENV_1A | 環境溫度在 1A有效值 馬達電流/最大一半電流（無需強製冷卻） | -30 | +70 | ℃ |
表 7.1 模塊的一般操作額定值
多功能 I/OS 的操作額定值
| 象徵 | 範圍 | 最小 | 典型值 | 最大限度 | 單元 |
| VOUT_0 | 卷tage 位於開漏輸出 OUT_0 | 0 | +電源電壓 | V | |
| IOUT_0 | 開漏輸出 OUT_0 的輸出灌電流 | 1 | A | ||
| VOUT_1 | 卷tage 位於輸出 OUT_1（開啟時） | +5 | V | ||
| IOUT_1 | OUT_1 的輸出源電流 | 100 | mA | ||
| VIN_1/2/3 | 輸入音量tage 表示 IN_1、IN_2、IN_3（數位輸入） | 0 | +電源電壓 | V | |
| VIN_L 1/2/3 | 低電平卷tage 表示 IN_1、IN_2 和 IN_3 | 0 | 1.1 | V | |
| VIN_H 1/2/3 | 高電平卷tage 表示 IN_1、IN_2 和 IN_3 | 3.4 | +電源電壓 | V | |
| VIN_0 | 類比輸入 IN_0 的測量範圍 | 0 | +10*) | V |
表 7.2 多用途 I/O 的操作額定值
*) 約。類比輸入 IN_0 處的 10.56…+0V 轉換為 0..4095（12 位元 ADC，原始值）。高於約。
+10.56V 類比輸入將飽和，但不會損壞（最高可達 VDD）。
RS485 接口的操作額定值
| 象徵 | 範圍 | 最小 | 典型值 | 最大限度 | 單元 |
| NRS485 | 單一RS485網路連接的節點數 | 256 | |||
| 無線RS485 | RS485 連接支持的最大比特率 | 9600 | 115200 1000000*) | 比特/秒 |
表 7.3：RS485 接口的操作額定值
*) 硬體版本 V1.2：最大。 115200 bit/s，硬體版本 V1.3：最大。 1兆比特/秒
CAN 接口的操作額定值
| 象徵 | 範圍 | 最小 | 典型值 | 最大限度 | 單元 |
| NCAN | 連接到單個RS485網絡的節點數 | > 110 | |||
| CAN | CAN 連接支持的最大比特率 | 1000 | 1000 | 千比特/秒 |
表 7.4 CAN 接口的工作額定值
功能說明
TMCM-1140 是一個高度集成的控制器/驅動器模塊，可以通過多個串行接口進行控制。 由於所有時間關鍵操作（例如 ramp 計算）在船上進行。名目供應量tag該裝置的電壓為 24V DC。此模組設計用於獨立操作和直接模式。可以透過回饋對設備進行完全遠端控制。模組的韌體可以透過任何串行接口進行更新。
在圖 8.1 中顯示了 TMCM-1140 的主要部件：
– 運行TMCL作業系統的微處理器（連接到TMCL記憶體），
– 動作控制器，計算 ramps 和 speed profile內部由硬件，
– 具備stallGuard2及其節能coolStep功能的電源驅動器，
– MOSFET 驅動器tage 和
– sensOstep 編碼器每轉解析度為 10 位元（1024 步）。 
TMCM-1140 附帶用於 Trinamic 運動控制語言 (TMCM) 的 PC 為基礎的軟體開發環境 TMCL-IDE。使用預先定義的 TMCL 高級命令（例如移動到位置）可以確保運動控制應用的快速開發。
有關 TMCL 命令的更多信息，請參閱 TMCM-1140 固件手冊。
TMCM-1140 操作說明
9.1 計算：速度和加速度與微步和全步頻率
發送到 TMC429 的參數值沒有典型的電機值，例如每秒轉數作為速度。 但這些值可以從 TMC429 參數計算得出，如本節所示。
TMC429 的參數
| 訊號 | 描述 | 範圍 |
| 時鐘頻率 | 時鐘頻率 | 16兆赫 |
| 速度 | – | 0…2047 |
| 最大 | 最大加速度 | 0…2047 |
| 脈衝_div | 速度除法器。值越大，最大速度越小 預設值 = 0 | 0…13 |
|
ramp_div |
加速度除法器。值越大，最大加速度越小
預設值 = 0 |
0…13 |
| 用戶 | 微步分辨率（每整步微步 = 2用戶) | 0…8 |
表 9.1 TMC429 速度參數
微步頻率
步進電機的微步頻率計算為 
全步頻率
要根據微步頻率計算全步頻率，必須將微步頻率除以每個全步的微步數。
每個時間單位的脈衝率變化（每秒脈衝頻率變化 – 加速度 a）由下式給出
這導致以下全步加速：
EXAMPLE
| 訊號 | 價值 |
| f_時鐘 | 16兆赫 |
| 速度 | 1000 |
| 最大 | 1000 |
| 脈衝_div | 1 |
| ramp_div | 1 |
| 用戶 | 6 |
旋轉次數的計算
例如，步進馬達每轉有 72 次顫動。
生命支持政策
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生命支持系統是旨在支持或維持生命的設備，如果按照提供的說明正確使用，如果其無法正常運行，預計會導致人身傷害或死亡。
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本資料表中提供的資訊被認為是準確可靠的。然而，對於其使用的後果，也不對其使用可能導致的任何專利或第三方其他權利的侵犯承擔責任。
規格如有更改，恕不另行通知。
使用的所有商標均為其各自所有者的財產。
修訂歷史
11.1 文件修訂
| 版本 | 日期 | 作者 | 描述 |
| 0.90 | 2011 年 22 月 XNUMX 日 | GE | 初始版本 |
| 0.91 | 2012 年 02 月 XNUMX 日 | GE | 更新了 TMCM-1140_V11 PCB 版本 |
| 1.00 | 2012年12月XNUMX日 | SD | 第一個完整版本包括以下新章節： – 重設為出廠預設設置，以及 – LED |
| 1.01 | 2012年30月XNUMX日 | SD | 輸入的內部電路已修正。 |
| 1.02 | 2013 年 26 月 XNUMX 日 | SD | 輸入名稱已更改： AIN_0 IN_0 IN_0 IN_1 IN_1 IN_2 IN_2 IN_3 輸出名稱已更改： 輸出_1 = 輸出_0 輸出_0 = 輸出_1 |
| 1.03 | 2013年23月XNUMX日 | SD | – 更新了連接器類型。 – 更新了第 3.3.1.1 章。 |
| 1.04 | 2015年05月XNUMX日 | GE | – 新增硬體版本V13 – 新增了馬達驅動器電流設定（第 4 章） – 一些補充 |
表 11.1 文件修訂
11.2 硬件修改
| 版本 | 日期 | 描述 |
| TMCM-1040_V10*) | 2011 年 08 月 XNUMX 日 | 初始版本 |
| TMCM-1140_V11*) | 2011年19月XNUMX日 | – 多用途I/O電路的最佳化 – 時脈產生和分配發生變化（16MHz 振盪器） |
| TMCM-1140_V12**) | 2012 年 12 月 XNUMX 日 | – 進一步的成本優化，包括。不同的感測器 IC，最大 10 位解決 |
| TMCM-1140_V13**) | 2013 年 22 月 XNUMX 日 | – 步進馬達驅動器 MOSFET：驅動器的 MOSFETtage已被替換。新型 MOSFET 的散熱量比以前/目前使用的 MOSFET 更少。除此之外，包括驅動器輸出電流和輸出波形在內的性能和設定基本上相同。 – 通用輸出 OUT_0 / OUT_1：用於開啟/關閉這些輸出的 MOSFET 已被取代。新型 MOSFET 的散熱量比以前/目前使用的 MOSFET 更少。除此之外，功能和評級本質上是相同的。 – RS485 收發器：RS485 收發器已替換為 SN65HVD1781 收發器，提供更好的故障保護（高達 70V 故障保護）並支援更高的通訊速度（高達 1Mbit/s）。 – 正在進行中（即將推出）：PCB 兩側的保形塗層。提供更好的防潮和防塵/切屑保護（例如，對於安裝馬達的版本 PD42-x-1140：馬達上的微小金屬部件 |
| 版本 | 日期 | 描述 |
| PCB 被編碼器磁鐵吸引可能會導致未受保護的設備發生故障）。 |
表 11.2 硬件版本
*)：V10、V11：僅限原型。
**) V12：系列產品版本。由於 MOSFET 的 EOL（壽命終止），被 V13 系列產品版本取代。請參見
我們的“PCN_1014_08_29_TMCM-1140.pdf” Web-網站，也
參考
| [TMCM-1140TMCL] | TMCM-1140 TMCL 韌體手冊 |
| [TMC262] | TMC262 數據表 |
| [TMC429] | TMC429 數據表 |
| [TMCL-IDE] | TMCL-IDE 用戶手冊 |
TRINAMIC 運動控制兩合公司
德國漢堡
www.trinamic.com
請參考 www.trinamic.com.
www.trinamic.com
下載自 艾睿網.
文件/資源
 |
TRINAMIC TMCM-1140 單軸步進馬達控制器/驅動器模組 [pdf] 使用者手冊 V1.3、TMCM-1140、單軸步進馬達控制器驅動模組、TMCM-1140單軸步進馬達控制器驅動模組、三軸步進馬達控制器驅動模組、步進馬達控制器驅動模組、電機控制器驅動模組、控制器驅動模組、驅動器模組，模組 |