Los drivers de la serie TMC2xxx son controladores de motores paso a paso ultrasilenciosos fabricados por la empresa TRINAMICs,diseñados para que sean compatibles con los populares A4988 o DRV8825.
En mi caso práctico,utilizando la Cnc Shield V3 con arduino Uno,cambie directamente los A4988 por los TC 2208 teniendo que invertr las coneciones de los motores a la shield. Sin hacer nada mas todo me funciono con la diferencia de que ahora el silencio a bajas velocidades es casi absoluto, El potenciometro lo regule a 0,2 V de Vref pues me di cuenta que el consumo se diparo a 1,5 A. Con esta nueva Vref no pasa de 400 mA.
Comparando a4988 con tmc2208
Lo primero que nos llama la atencion es que Ms3 se ha sustituido por UART., RST por PDN,SLEEP POR CLK Y el pineado del motor esta invertido,cosa que me expico por la comprobacion in situ. Hay que seguir buscando información y aprendamos algo mas de este silencioso driver.
FUNCIONES DE LOS TMC2XXX
- stealthChop™, modo de funcionamiento silencioso de alta precisión.
- stealthChop2™, evolución del anterior que mejora el funcionamiento a altas velocidades y con el motor parado, y mejora el par.
- spreadCycle™, modo de funcionamiento de alta potencia (no tan silencioso).
- stallGuard, reduce la corriente cuando el motor está parado, reduciendo el consumo y el calentamiento.
- stallGuard2™, versión mejorada del anterior, que permite detectar cuando el motor realiza un esfuerzo. Permite eliminar los fin de carrera.
- microPlyer™, interpolador de micropasos a 256 que mejora la suavidad de los micropasos normales.
- coolStep™, control de corriente adaptativo que reduce el consumo de energía.
- dcStep, control de velocidad dependiente de la carga. El motor se mueve a la mayor velocidad posible sin perder pasos.
- Modo híbrido, o es un modo de funcionamiento del TMC2xxx, si no del microprocesador que lo controla. Consiste en usar stealthChop para los movimientos lentos/medios, y cambiar a spreadCycle en movimientos rápidos.
MODOS DE USO DE LOS TMC2XXX
MODO 1 (LEGACY):
Es el modo más sencillo de uso. Básicamente se prescinde de la comunicación entre microprocesador y driver, lo que permite usarlo como sustituto directo de los A4988 y DRV8825.
Dado que el TMC2100 no tiene comunicación, es el único modo que tiene disponible. Sin embargo, tanto en el TMC2130 (SPI) como el TMC2208 (UART) pueden configurarse como Legacy con unos pequeños puntos soldados ubicados en la placa.
En este punto tengo que señalar que no hice ningun puente y el funcionamiento me parece excelente,luego deduzco que no hay que hacer ningun puente para el modo Legacy
MODO 2 (OTP):
Otra opción es configurar los drivers (TMC2130 y TMC2208) mediante un conversor serial TTL y sobrescribir la configuración que deseamos en unos registros de configuración en una memoria OTP (one time programmable).
El punto negativo es que únicamente puede hacerse una vez (mejor dicho, los bits solo pueden cambiarse a 1, no pueden volver a ponerse a 0) por lo que el driver quedará permanentemente configurado.
Por tanto, no es una opción que resulte interesante ya que elimina la ventaja de la comunicación con el microprocesador. Únicamente tiene sentido en aplicaciones realmente stand-alone, donde queramos dejar fija la configuración.
MODO 3 (SPI O UART):
La mejor opción es emplear la comunicación disponible, SPI en el caso del TMC2130 (SPI) y UART en el TMC2208, para configurar y controlar el driver dinámicamente desde un microprocesador. Esto nos permite obtener el estado y detalles de configuración de los drivers y cambiar su configuración “al vuelo”.
vref
De forma similar a los drivers A4988 y DRV8825, los TCM2xxx disponen de un potenciómetro que permite ajustar la potencia máxima entregada al motor. Para ajustar la corriente máxima mediremos la tensión entre el pin Vref y GND (0 a 2.5V) y ajustaremos el potenciómetro.
Para ampliar informacion https://learn.watterott.com/silentstepstick/pinconfig/tmc2208/
Specifications
| Manufacturer | Trinamic Motion Control GmbH |
|---|---|
| Category | Motor Control |
| Eval Board Part Number | 1460-1201-ND |
| Eval Board Supplier | Trinamic Motion Control GmbH |
| Eval Board | Normally In Stock |
| Voltage In | 5.5 ~ 36 V |
| Number of Motors and Type | 1, Stepper Motor, BiPolar |
| Power / Current Out | 1.2 A |
| Features | Microstepping Open Circuit Protection Over Current Protection Short Circuit Protection Synchronizable Thermal Protection UART Interface |
| Component Count + Extras | 15 + 5 |
| Application / Target Market | Digital Cameras Factory Automation Home Automation Printer, Plotter Robotics Security IP Camera Textile machinery |
| Design Author | TRINAMIC |
El TMC2208 en comparación con otros controladores de motor viene con características adicionales:
Power down : Una reducción automática de corriente reduce la disipación de energía y los requisitos de enfriamiento.
Por defecto, la reducción de la corriente de reposo se habilita mediante la entrada de PDN UART a GND
UART: La interfaz UART de un solo cable permite el control del TMC2208 con cualquier microcontrolador
UART Esto brinda la posibilidad de programar el TMC2208 y agregar funciones adicionales
como el control completo de 256 Microsteps (no solo la interpolación). UART no está disponible en
modo legacy
Diagnóstico Una salida DIAG activa muestra que el controlador no puede funcionar normalmente.
INDEX: La salida INDEX señala la posición cero del contador de microstep, que ocurre una vez por
revolución eléctrica / cuatro pasos completos. En combinación con unSITCH HOME mecánico, se habilita búsqueda más precisa.
256 microsteps El TMC2208 puede controlar el motor con 256 microsteps por paso completo. En modo legacy interpolará las señales de paso recibidas a 256 microsteps.
Sustitucion a4988 por tmc2208 segun experiencia en CnC shield V3.
Como ya hemos aprendido,al no unir ningun punto de soldadura el pin UART Y EL PDN estan abiertos,al aire,en Modo Legacy, luego uno de los jumpers sobra. Ya vimos en la tabla que la configuración de microstteping solo juegan ms1 y ms2.