Scheda di valutazione Trinamic TMC5271-EVAL

Informazioni sul prodotto

TMC5271-EVAL è una scheda di valutazione per motori passo-passo. È progettato per fornire una piattaforma per testare e valutare il driver del motore TMC5271. La scheda include varie funzionalità come rilevamento ed encoder a passo completo, diagramma a blocchi semplificato e connettori integrati.

Applicazioni

• Test e valutazione del motore
• Sviluppo del sistema di controllo del motore passo-passo

Caratteristiche

• Rilevamento ed encoder full-step
• Diagramma a blocchi semplificato
• Connettori integrati
• Pin IREF con scalabilità corrente
• Integrazione TMCL-IDE

Codici d'ordine

Codice ordine	Descrizione
TMC5271-EVAL-KIT	Il kit comprende: – Scheda di valutazione TMC5271 – Landungsbruecke (scheda di interfaccia con un PC) – Eselsbruecke (scheda di connessione a ponte) Dimensioni 140 mm x 85 mm

Istruzioni per l'uso del prodotto

Iniziare
Per iniziare con TMC5271-EVAL, attenersi alla seguente procedura:

1. Assicurarsi che sia installata la versione più recente di TMCL-IDE 3. X. È possibile scaricare TMCL-IDE da Trinamic websito www.trinamic.com/support/software/tmcl-ide/.
2. Apri TMCL-IDE e collega Landungsbruecke tramite USB al tuo computer. Se utilizzi Windows 8 o versioni successive, non è necessario alcun driver. Per le macchine Windows 7, TMCL-IDE installerà automaticamente il driver.
3. Verificare che Landungsbruecke utilizzi la versione firmware più recente. È possibile verificare la versione del firmware nella struttura dei dispositivi collegati. Se è disponibile una versione firmware più recente, è possibile scaricarla da Trinamic websito: www.trinamic.com/support/eval-kits/details/landungsbruecke/.

Una volta completati questi passaggi, sei pronto per iniziare a utilizzare la scheda TMC5271-EVAL per testare e valutare le tue applicazioni con motore passo-passo.

Scheda di valutazione TMC5271-EVAL

Revisione documento V1.00 • 2023-MAGGIO-23
Il TMC5271-EVAL consente la valutazione del TMC5271 in combinazione con il sistema di schede di valutazione TRINAMIC o come scheda autonoma. Utilizza lo schema standard e offre diverse opzioni per testare diverse modalità operative. Il TMC5271 è un driver passo/dir per motori passo-passo bipolari bifase fino a 1.6 A (RMS) (2.24 A (PEAK)).

AVVERTIMENTO NON COLLEGARE/SCOLLEGARE IL MOTORE MENTRE È COLLEGATA L'ALIMENTAZIONE.

Caratteristiche

• Motore passo-passo bifase fino a 2 A (RMS) corrente della bobina (1.6 A (PEAK))
• Volume di fornituratage2.1. . . 20 V CC
• SPI e UART a filo singolo
• Interfaccia encoder e ingresso interruttore rif
• 1…256 micropassi
• Modalità PWM silenziosa di StealthChop2
• Rilevamento del carico motore sensorless StallGuard4
• Rilevamento steploss da fermo senza sensore TriCoder ed encoder full step
  • Piccoli dispositivi di stampa
  • Automazione di laboratori e uffici
  • Applicazioni con vincoli di spazio

Applicazioni

• Indossabili
• Dispositivi portatili personali
• Sistemi ottici, controllo delle lenti
• CCTV, sicurezza
• Pompe per insulina
• Manipolazione liquidi

Diagramma a blocchi semplificato

Codici d'ordine

Codice ordine	Descrizione	Misurare
TMC5271-EVAL-KIT	Il kit comprende: –  Scheda di valutazione TMC5271 –  Landungsbrücke (scheda di interfaccia con un PC) –  Eselsbrücke (scheda connettore a ponte)	140 mm x 85 mm

Tabella 1: Codici d'ordine TMC5271-EVAL

Iniziare

Hai bisogno

• TMC5271-EVAL
• Landungsbruecke con il firmware più recente
• Tavola da ponte Eselsbruecke
• Motore passo-passo (es. linea QMot)
• Interfaccia USB
• Alimentazione (2x se si desidera VCC < 8 V. Vedere 3.1)
• Ultima versione TMCL-IDE V3.5 (o successiva)
• Cavi per interfaccia, motori e alimentazione

Precauzioni

• Non confondere i collegamenti o cortocircuitare i pin.
• Evitare di raggruppare i cavi I/O con i cavi del motore.
• Non superare il volume di alimentazione nominale massimotage!
• Non collegare o scollegare il motore mentre è alimentato!
• INIZIA CON ALIMENTAZIONE DISINSERITA!

Primo avvio

1. Assicurarsi che sia installata la versione più recente di TMCL-IDE 3.X. È possibile scaricare l'IDE TMCL da www.trinamic.com/support/software/tmcl-ide/.
2. Aprire TMCL-IDE e collegare Landungsbruecke tramite USB al computer. Per Windows 8 e versioni successive non è necessario alcun driver, sulle macchine Windows 7 TMCL-IDE installa automaticamente il driver.
3. Verificare che Landungsbruecke utilizzi la versione più recente del firmware. La versione del firmware viene visualizzata nella struttura dei dispositivi collegati. È possibile scaricare il firmware più recente da www.trinamic.com/support/eval-kits/details/landungsbruecke/.
4. TMCL-IDE 3.X necessita di spazio per mostrare tutte le informazioni importanti e per fornire una buona visioneview. Pertanto, organizza la finestra principale in base alle tue esigenze. Si consiglia di utilizzare lo schermo intero. Per le commissioni di valutazione è essenziale avere accesso ai registri. Apri quindi il browser del registro (lato sinistro). Per un meglio view fare clic in alto a destra sull'icona normale per ottenere una finestra del browser di registrazione ingrandita.
5. Il TMCL-IDE include un dialogo per compiti diagnostici. Inoltre, il dialogo fornisce un overview del controller di movimento collegato e dei chip del driver. Subito dopo aver collegato il kit di valutazione per la prima volta viene visualizzata una finestra. La finestra mostra lo stato attuale delle connessioni. La seconda scheda della finestra di dialogo offre la possibilità di scegliere le impostazioni di base o di ripristinare le impostazioni di fabbrica del modulo.

Informazioni sull'hardware

• Tutti i file di progettazione per le nostre schede di valutazione sono disponibili gratuitamente. Offriamo i file ECAD originali, i dati Gerber, la distinta base e le copie PDF. In genere, i file ECAD sono in formato KiCAD. Alcune schede di valutazione (più vecchie) potrebbero essere disponibili solo nel formato Eagle, Altium o PADS.
• Si prega di controllare gli schemi per le impostazioni dei ponticelli e la descrizione del connettore di ingresso/uscita.
• I file possono essere scaricati dalle commissioni di valutazione' webdirettamente nella nostra homepage: homepage TRINAMIC Eval Kit.

Nota Se mancano dei file nel file websito o qualcosa non va per favore inviaci una nota.

Connettore di alimentazione

• Il TMC5271-EVAL ha la possibilità di utilizzare due ingressi di alimentazione. È necessario utilizzarli entrambi se si desidera utilizzare il file
• TMC5271 a basso volumetages. Ciò è necessario poiché il Landungsbruecke necessita di un vol minimotage di 8 V tramite il connettore Eselsbruecke per funzionare correttamente.
• Il connettore J202 (a destra nella figura 5) è il connettore principale per alimentare il TMC5271-EVAL-KIT. Se il TMC5271 dovesse essere valutato al voltagSe sotto gli 8 V è necessario collegare una seconda alimentazione tramite J203 (a sinistra nella figura 5). In questo caso fare riferimento al capitolo 3.1.2.

Fornitura singola
Un'unica fornitura si ottiene utilizzando i connettori del voltage gamma:

• +VM (J202) = 8. . . 20 V
• +VL (J203) = non utilizzare

Doppia fornitura
Utilizzando due forniture, l'intero voltagÈ possibile utilizzare la gamma di TMC5271.

• +VM (J202) = 2.1. . . 20 V
• +VL (J203) = 8. . . 28 V

Voltage selezione
Nel caso in cui il TMC5271 VIO debba essere utilizzato con +5 V anziché +3.3 V, vicino alla EEPROM è presente una selezione di saldatura. Questa selezione deve essere modificata se è collegata un'elettronica esterna con livelli di 5 V. Utilizzando il TMC5271-EVAL con Landungsbruecke, il VCCIO deve essere impostato su +3.3 V (predefinito).

AVVISO Non unire entrambe le selezioni contemporaneamente. Ciò potrebbe disturbare il voltage regolatore. Lasciare a +3.3 V (predefinito) in combinazione con Landungsbruecke.

Connettori integrati

• Il TMC5271-EVAL dispone di 6 connettori integrati. La tabella seguente contiene informazioni sul tipo di connettore e sui connettori di accoppiamento.
• Il pinning del connettore e i nomi dei segnali possono essere ricavati dal design della scheda e dai file schematici disponibili qui: homepage TRINAMIC TMC5271-EVAL

#	Si collega a…	Connettore	Tipo		Descrizione
1	Alimentazione 2x	CONNETTERE METZ 31330102			Collega una batteria o un alimentatore alla scheda di valutazione. Cavo di accoppiamento per esample METZ CONNETTI 31349102
2	Motore 1x	CONNETTERE METZ 31182104			Collega il motore all'uscita del TMC5271. Connettore di accoppiamento CONNETTERE METZ 31169104
3	1x CODIFICATORE	Intestazione standard	5x	2.54mm	Utilizzare per collegare l'encoder ABN alla scheda.
4	1xRIF	Intestazione standard	4x	2.54mm	Utilizzare per collegare gli interruttori di riferimento alla scheda.
5	Landungsbrücke	46-3492-44-3-00-10-PPTR da Serie W+P 3492			I/O principale e connettore di alimentazione digitale per il collegamento a Landungsbruecke o Star-tr di Trina Micampe schede controller tramite il connettore Eselsbruecke o per il collegamento ad una propria scheda controller.

Tabella 3: connettori TMC5271-EVAL

Connettore Landungsbruecke

AVVISO
Tutti i segnali sono collegati direttamente al TMC5271, senza alcuna protezione aggiuntiva. Consultare la scheda tecnica del TMC5271 per le specifiche elettriche.

Pin IREF con scalabilità corrente
Il pin IREF del TMC5271 è collegato a una rete di resistenza come mostrato nella figura 8. L'IREF del TMC5271 è collegato alla guida superiore. Questa funzione è mirata per un rapido cambio del resistore di riferimento tramite TMCL-IDE.

IREF_R2	IREF_R3	R_RIF [ Ω]	Massimo. TMC5271FS corrente [A]
BASSO	BASSO	60 mila	0.27
ALTO	BASSO	20 mila	0.80
BASSO	ALTO	15 mila	1.07
ALTO	ALTO	10 mila	1.60

Tabella 5: selezione IREF e relativa impostazione corrente

Funzionalità di valutazione in TMCL-IDE

Questo capitolo fornisce alcuni suggerimenti e suggerimenti sull'utilizzo delle funzionalità di TMCL-IDE, ad esempio come utilizzare la modalità velocità o alcuni strumenti basati sulle funzionalità.
Nota
Per ottenere buone impostazioni, fare riferimento alle descrizioni e ai diagrammi di flusso nella scheda tecnica del TMC5271. Il browser registrato del TMCL-IDE fornisce informazioni utili su qualsiasi parametro attualmente selezionato. Oltre a ciò, la scheda tecnica spiega concetti e idee essenziali per capire come sono collegati tra loro i registri e quale impostazione si adatta a quale tipo di applicazione. Per acquisire maggiore familiarità con il kit di valutazione all'inizio degli esami, azionare prima il motore utilizzando la modalità velocità e/o la modalità posizionamento. Oltre a ciò è possibile utilizzare la funzione modalità diretta. In questo modo, i comandi TMCL possono essere inviati al sistema della scheda di valutazione.

impostazioni attuali
Per configurare le impostazioni correnti per il TMC5271-EVAL, aprire lo strumento Impostazioni correnti del TMC5271 facendo clic sulla voce appropriata nella struttura degli strumenti. Questo strumento solitamente include impostazioni per controllare i registri IC e selezionare il resistore di riferimento tramite Landungsbruecke. Si consiglia di utilizzare prima questo strumento. Le nuove generazioni di circuiti integrati forniscono un'ampia gamma di impostazioni attuali. Pertanto lo strumento potrebbe avere un aspetto diverso o supportare altre funzionalità.

Modalità velocità
Per spostare il motore in modalità velocità, aprire lo strumento modalità velocità facendo clic sulla voce appropriata nella struttura degli strumenti. Nello strumento della modalità velocità è possibile inserire la velocità e l'accelerazione desiderate e quindi spostare il motore utilizzando i pulsanti freccia. Il motore può essere arrestato in qualsiasi momento facendo clic sul pulsante di arresto. Apri lo strumento grafico della velocità per ottenere un grafico view della velocità effettiva. Potrebbe essere necessario modificare prima la corsa desiderata e il mantenimento delle correnti nello strumento Impostazioni correnti.

Nota Per ottenere una velocità grafica più accurata view, chiudi la finestra del browser del registro quando utilizzi il grafico della velocità.

Modalità posizione

• Per spostare il motore in modalità posizione, aprire lo strumento modalità posizione facendo clic sulla voce appropriata nell'albero degli strumenti. Nello strumento modalità posizione è possibile inserire una posizione target e quindi iniziare il posizionamento facendo clic sul pulsante Movimento assoluto o relativo. Qui è possibile regolare anche la velocità e l'accelerazione utilizzate per il posizionamento.
• Apri lo strumento grafico di posizione per ottenere un grafico view della posizione effettiva. Potrebbe essere necessario modificare prima la corsa desiderata e il mantenimento delle correnti nello strumento Impostazioni correnti

Nota Per ottenere una posizione grafica più precisa view, chiudi la finestra del browser di registrazione quando utilizzi il grafico di posizione.

Sintonia StallGuard4
Per sintonizzare correttamente StallGuard4 è necessario impostare prima la corrente per il motore, ad esempio 1A RMS. Successivamente si specifica la velocità con cui far funzionare il motore. Potrebbe essere 75 giri come in questo esempioample. È possibile utilizzare TMCL IDE per calcolare la velocità con lo strumento "Calcolatore parametri" mostrato nell'elenco a sinistra quando si collega la scheda.

Nell'IDE TMCL, puoi utilizzare il grafico CoolStep e StallGuard4 in cui il valore StallGuard4 è mostrato in blu. Ci sono due parametri che necessitano di regolazione per il corretto utilizzo di StallGuard4. La soglia StallGuard4 (SGT) dovrà essere regolata aumentando o diminuendo il valore SGT. L'obiettivo di SGT è raggiungere lo 0 prima che si verifichi uno stallo. Se l'SGT è troppo alto, si verificherà una perdita di passi e sarà necessario abbassarlo. Nella foto vedi due regioni. Nella prima regione il valore SGT era troppo alto. Era impostato su 10 e caricando il motore è possibile vedere che il valore non raggiunge 0. Nella seconda regione, il valore SGT è stato impostato su 4, il che si traduce nel colpire l'asse 0 poco prima che il motore vada in stallo.

Con le impostazioni ottimali di StallGuard4, puoi facoltativamente attivare CoolStep.

Sintonizzazione CoolStep
Con TMCL IDE e EVAL-KIT, hai un potente strumento per trovare il tuo CoolStep per far funzionare il tuo motore nel modo più efficiente e fresco dal punto di vista energetico. Per ottimizzarlo, apri la finestra CoolStep & StallGuard2 o StallGuard4 che troverai sulla sinistra dell'IDE dopo aver collegato la scheda EVAL. Nella scheda CoolStep, vedrai l'immagine qui sotto per impostazione predefinita.

CoolStep verrà attivato non appena si modifica il valore di "Isteresi iniziale" su un valore superiore a 0 e si immette un valore di "Soglia velocità" superiore a 0.

I valori sopra indicati attivano CoolStep ma i valori possono essere ottimizzati per far sì che CoolStep funzioni in modo affidabile e nel modo in cui ne hai bisogno nella tua applicazione. Per questo, è importante capire cosa sta facendo ciascuna impostazione.

• Minimo corrente: l'impostazione minima corrente sarà la corrente più bassa quando CoolStep è attivato. Con 1 A RMS la corrente verrà ridotta a un quarto o alla metà di questa corrente quando viene applicata una forza nulla o inferiore all'albero motore.
• Passo di discesa della corrente: I passi di discesa della corrente definiscono la velocità con cui la corrente diminuisce dopo che il carico viene rilasciato dall'albero motore.
• Passo su corrente: questa impostazione definisce l'altezza del passo quando si raggiunge la soglia inferiore StallGuard2 o Stall-Guard4 (avvio isteresi).
• Ampiezza isteresi: questa impostazione definisce l'area della soglia StallGuard2 o StallGuard4 (fine isteresi).
• Inizio isteresi: questa impostazione definisce il punto di commutazione, correlato al valore StallGuard2 o StallGuard4, per aumentare la corrente di un livello.

Strumento ADC
Il TMC5271 ha registri ADC integrati. I valori possono essere letti e visualizzati con lo strumento ADC. Sono disponibili anche configurazioni per essi.

Strumento seno
Il TMC5271 ha la capacità di modificare la forma d'onda della corrente del motore per adattarla alle caratteristiche del motore. I valori necessari possono essere letti e visualizzati con il Sinus Tool. I grafici mostrano la forma d'onda risultante. La funzionalità Phase Shift può ottimizzare automaticamente i parametri per il motore collegato.

Strumento TriCoder
Il TMC5271 supporta la funzionalità TriCoder per rilevare i movimenti del motore durante l'arresto. Questo strumento fornisce le impostazioni di base per configurare e abilitare questa funzione.

Cronologia delle revisioni

Revisione del documento

Versione	Data	Autore	Descrizione
1.00	2023-MAG-23	FV	Versione iniziale.

Tabella 6: Revisione del documento
©2023 TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG, Amburgo, Germania Condizioni di fornitura e diritti di modifica tecnica riservati.
Scarica la versione più recente da www.trinamic.com

Documenti / Risorse

Scheda di valutazione Trinamic TMC5271-EVAL [pdf] Guida utente Scheda di valutazione TMC5271-EVAL, TMC5271-EVAL, scheda di valutazione, scheda

Riferimenti

• Manuale d'uso