一、TMC2208與TMC2209的區(qū)別

1、TMC2208與TMC2209的概述

TMC22XX系列電機(jī)驅(qū)動(dòng)器無縫集成到不同的環(huán)境中，提供與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性，同時(shí)通過先進(jìn)的降噪功能提高效率。利用 TRINAMIC 的尖端技術(shù)，這些驅(qū)動(dòng)器不僅實(shí)現(xiàn)了卓越的能源效率，而且還能保持高電機(jī)扭矩。通過 SpreadCycle 進(jìn)行快速電流調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)精確的電機(jī)控制，滿足工業(yè)需求和個(gè)人應(yīng)用。
TMC2208和TMC2209驅(qū)動(dòng)器擁有強(qiáng)大的 MOSFET，擅長管理巨大的電機(jī)電流，確保在不同負(fù)載下保持穩(wěn)定的性能。功能豐富的通用異步接收器-發(fā)射器 （UART） 接口可對(duì)電機(jī)功能進(jìn)行詳細(xì)控制，輕松集成到復(fù)雜系統(tǒng)中并允許根據(jù)特定需求進(jìn)行調(diào)整。這種適應(yīng)性對(duì)于現(xiàn)成設(shè)置不足的定制應(yīng)用來說非常寶貴。配置可以存儲(chǔ)在一次性可編程 （OTP） 存儲(chǔ)器中，突出了這些驅(qū)動(dòng)程序滿足持久和多樣化作要求的能力。TMC2208和TMC2209驅(qū)動(dòng)器在保持高精度的同時(shí)，在降噪方面表現(xiàn)出色。這與人們對(duì)人體工程學(xué)和有利于創(chuàng)造力和生產(chǎn)力的環(huán)境的日益重視相一致。
TMC22XX驅(qū)動(dòng)器通過精確、靜音的作重新定義了步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用，提供了符合當(dāng)今對(duì)效率和可靠性期望的經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。Centric 功能確保這些驅(qū)動(dòng)器不僅滿足當(dāng)前的技術(shù)需求，而且為未來的進(jìn)步做好準(zhǔn)備。

2、TMC2208與TMC2209性能比較

3、TMC2208與TMC2209功能框圖比較

TMC2208功能框圖

TMC2209功能框圖 TMC22xx 系列在功率密度、集成功率 MOSFET、平穩(wěn)安靜的運(yùn)行以及友好的簡(jiǎn)單性方面得分。TMC22xx 涵蓋從電池系統(tǒng)到嵌入式應(yīng)用的廣泛應(yīng)用，每個(gè)線圈的電機(jī)電流高達(dá) 2 A。創(chuàng)邁獨(dú)特的斬波器模式 SpreadCycle 和 StealthChop2 優(yōu)化了驅(qū)動(dòng)器性能。StealthChop 將電機(jī)噪音降低到低速時(shí)的靜音點(diǎn)。待機(jī)電流降低可降低功耗和冷卻成本。廣泛的支持可實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)周期和快速上市，并推出具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。

4、TMC2208與TMC2209應(yīng)用電路比較

TMC2208應(yīng)用電路

TMC2209應(yīng)用電路 TMC22xx 系列步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器旨在作為現(xiàn)有低成本步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用的直接升級(jí)。其靜音驅(qū)動(dòng)技術(shù) StealthChop 可為家庭和辦公室應(yīng)用實(shí)現(xiàn)無竊聽運(yùn)動(dòng)控制。高效的功率級(jí)可從微型封裝實(shí)現(xiàn)高電流。

該TMC2208只需要在其微型封裝上安裝幾個(gè)控制引腳。它們?cè)试S選擇最重要的設(shè)置：所需的微步長分辨率?？蛇x擇 2、4、8、16 或 32 微步，使驅(qū)動(dòng)器適應(yīng)運(yùn)動(dòng)控制器的功能。 一些封裝選項(xiàng)還允許通過引腳選擇斬波器模式。該TMC2209只需要在其微型封裝上安裝幾個(gè)控制引腳。它允許選擇最重要的設(shè)置：所需的微步長分辨率?？蛇x擇 8、16、32 或 64 微步，或從全步到 1/256 步，使驅(qū)動(dòng)器適應(yīng)運(yùn)動(dòng)控制器的功能。

5、結(jié)論

TMC2208 和 TMC2209 都支持 1/256 步進(jìn)，包括插值和本機(jī)步進(jìn)。他們都使用 StealthChop V2 進(jìn)行耳語安靜打印。選擇TMC2208而不是TMC2209，原因有很多，原因與電路板的設(shè)計(jì)機(jī)器和我們電路板的設(shè)計(jì)周期有關(guān)。由于它們都使用相同的基本技術(shù)來調(diào)節(jié)電機(jī)并且具有相同的噪音水平，因此 2208 和 2209 之間的打印質(zhì)量沒有差異。

二、TMC2209引腳說明

三、驅(qū)動(dòng)電流計(jì)算

設(shè)置電機(jī)電流的最佳方法是測(cè)量 Vref 引腳上的電壓 （0...2.5V）并用電位器調(diào)節(jié)電壓。

其中，TMC2209的Rsense檢測(cè)電阻為0.11歐姆，把測(cè)量到的Vref和Rse檢測(cè)電阻代入上述公式即可計(jì)算出相應(yīng)的Irms驅(qū)動(dòng)電流。
電位計(jì)調(diào)節(jié)說明：
順時(shí)針旋轉(zhuǎn)電位計(jì)以降低Vref電壓，從而可以降低驅(qū)動(dòng)電流；
逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)電位以增加Vref電壓，從而可以增加驅(qū)動(dòng)電流；
注意：
1、Vref 測(cè)量 Gnd 和電位器中間的電壓。
2、測(cè)量電壓時(shí)不要連接電機(jī)，否則容易燒壞驅(qū)動(dòng)器。
3、測(cè)量電壓時(shí)應(yīng)接通電源，不要只接USB電源

四、STM32F103控制TMC2209驅(qū)動(dòng)2相4線步進(jìn)電機(jī)

準(zhǔn)備工作

STM32F103C8T6最小系統(tǒng)板、TMC2209驅(qū)動(dòng)板、EC11旋轉(zhuǎn)編碼器、OLED顯示屏、按鍵等。

接線說明

代碼示例

TMC2209.c

#include "TMC220x.h"
#include "Delay.h"

void TMC220x_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

	GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11);
}

void TMC220x_SetStep(uint8_t step)
{
	switch(step)
	{
		case 1:		//1/8細(xì)分
			TMC220x_MS1_L;
			TMC220x_MS2_L;
			break;
		case 2:		//1/16細(xì)分
			TMC220x_MS1_H;
			TMC220x_MS2_H;
			break;
		case 3:		//1/32細(xì)分
			TMC220x_MS1_H;
			TMC220x_MS2_L;
			break;
		case 4:		//1/64細(xì)分
			TMC220x_MS1_L;
			TMC220x_MS2_H;
			break;
	}
}

void TMC220x_SetDir(uint8_t dir)
{	
	TMC220x_EN_H;
	Delay_ms(20);
	
	if(dir == 1) TMC220x_DIR_H
	else TMC220x_DIR_L
	
	TMC220x_EN_L;
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "KEY.h"
#include "TMC220x.h"
#include "PWM.h"
#include "IC.h"
#include "Encoder.h"

uint8_t step = 0;
uint8_t dir = 0;

int main(void)
{
	OLED_Init();
    PWM_Init();
    TMC220x_Init();
    Key_Init();
    Encoder_Init();
	
	OLED_ShowString(1, 1, "TMC2208/2209");
	OLED_ShowString(1, 15, "F");  //F：調(diào)節(jié)頻率，D：調(diào)節(jié)占空比
	OLED_ShowString(2, 4, "0000Hz");
	OLED_ShowString(2, 11, "000%");
	OLED_ShowString(3, 4, "1/8 ");
	OLED_ShowString(3, 11, "+");
	
	PWM_SetPrescaler(720 - 1);			//Freq = 72M / (PSC + 1) / 100
	PWM_SetCompare1(50);				//Duty = CCR / 100
	
	TMC220x_SetDir(1);
	TMC220x_SetStep(1);
	
	Update_Display();
	
	while (1)
	{
		int16_t encoder_change = Encoder_GetValue();
		
        if(encoder_change != 0)
        {
            if(setting_mode == 0)  // 調(diào)頻率
            {
                pwm_freq += encoder_change * 10;
                if(pwm_freq > 2000) pwm_freq = 2000;
                if(pwm_freq < 10) pwm_freq = 10;
				PWM_SetPrescaler(pwm_freq - 1);
            }
            else  // 調(diào)占空比
            {
                pwm_duty += encoder_change;
                if(pwm_duty > 100) pwm_duty = 100;
                if(pwm_duty < 0) pwm_duty = 0;
				PWM_SetCompare1(pwm_duty);
            }
            Update_PWM();
            Update_Display();
        }

        if(Encoder_GetKey())  // 按下編碼器按鍵切換調(diào)節(jié)模式
        {
            setting_mode ^= 1;  // 0/1切換
            Update_Display();
        }

		Delay_ms(20);
		
		KeyEvent_TypeDef key_event = Key_Scan();
		
		switch (key_event)
		{
			case KEY_MODE_CLICK:
				// Mode鍵短按事件
				step++;
				if (step > 4) step = 1;
				switch(step)
				{
					case 1: 
						TMC220x_SetStep(1); OLED_ShowString(3,4,"1/8 "); break;
					case 2: 
						TMC220x_SetStep(2); OLED_ShowString(3,4,"1/16"); break;
					case 3: 
						TMC220x_SetStep(3); OLED_ShowString(3,4,"1/32"); break;
					case 4: 
						TMC220x_SetStep(4); OLED_ShowString(3,4,"1/64"); break;
				}
				break;
			case KEY_DIR_CLICK:
				dir++;
				if(dir > 2) dir = 1;
				if(dir == 1) 
				{
					TMC220x_SetDir(1); 
					OLED_ShowString(3, 11, "+"); //正轉(zhuǎn)
				}
				else
				{
					TMC220x_SetDir(0);
					OLED_ShowString(3, 11, "-"); //反轉(zhuǎn)
				}
				break;
		}
		
		Delay_ms(20);
	}
}

效果展示

審核編輯 黃宇