Lo scudo Trinamic TMC2209 di Jan Neumann conferisce al motore passo-passo Arduino UNO superpoteri di controllo

Nov 23, 2023

Jan Neumann, produttore e studente di ingegneria del software, ha costruito uno scudo Arduino UNO che mira a semplificare il lavoro con il controller del motore passo-passo Trinamic TMC2209, completo di fori di montaggio per collegare la scheda direttamente a un motore.

"[Questa è] una scheda di sviluppo per testare il controller del motore passo-passo Trinamic TMC2209 su un Arduino UNO", scrive Neumann del design della sua scheda, che dovrebbe essere compatibile con qualsiasi scheda di sviluppo che utilizzi la spaziatura dei pin Arduino UNO, inclusa la nuova scheda a 32 bit. Arduino UNO R4. "Questa scheda dovrebbe coprire tutte le opzioni e gli IO [ingressi/uscite] forniti da Trinamic per il suo TMC2209."

Progettato per il funzionamento silenzioso dei motori passo-passo bifase, il TMC2209 di Trinamic utilizza il chopper StealthChop2 interno dell'azienda per aumentare l'efficienza e ridurre i livelli di rumore fino a quello che l'azienda definisce un "funzionamento silenzioso". I MOSFET di potenza integrati supportano correnti del motore fino a 2 A Root Mean Square (RMS) e SpreadCycle dell'azienda supporta il "movimento altamente dinamico" con StallGuard4 che offre homing senza sensori.

In breve, è un chip impressionante e lo scudo di Neumann rende l'avvio il più semplice possibile. "Tutti i pin del TMC2209 sono collegati ai pin digitali dell'Arduino", spiega Neumann del suo progetto. "[C'è un] connettore di alimentazione XT30 [con un] selettore della sorgente di tensione, Arduino VIN o XT30. Diodi TVS sulle linee 5 V e 28 V del TMC2209. Diversi schemi di cablaggio per il connettore del motore JST (CHE CAZZONE È SEMPRE STATO PER OTTENERE LE FASI GIUSTE!) Diverse impostazioni di corrente selezionabili con ponti di saldatura o possibili anche resistenze personalizzate. [E un] pulsante di reset per Arduino + LED di alimentazione."

La scheda è progettata, secondo la tradizione degli scudi Arduino, per essere posizionata sui connettori distanziati irregolarmente delle schede Arduino UNO e delle schede microcontroller compatibili e fornisce fori di montaggio per un motore passo-passo per ridurre l'ingombro complessivo del progetto. Il costo per la produzione e l’assemblaggio dovrebbe aggirarsi intorno ai 50 euro per cinque schede (circa 54 dollari), stima Neumann.

I file di progettazione hardware e un file di progetto di esempio sono stati pubblicati su GitHub con una licenza open source non specificata.