关于TMC2209步进电机驱动模块 – SilentStepStick的知识概况

最新推荐文章于 2025-11-04 12:23:55 发布

原创最新推荐文章于 2025-11-04 12:23:55 发布 · 2.1w 阅读

73 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#单片机 #嵌入式硬件

TMC2209 SilentStepStick是一款2相双极步进电机驱动器，具备2.8A峰值电流和1/256步进模式。其UART接口和TRIaminic技术确保安静、高精度运行，适用于3D打印、机器人和自动化项目。文章介绍了模块的引脚配置、规格、内部电路以及如何与微控制器连接。

部署运行你感兴趣的模型镜像

TMC2209 SilentStepStick 是一款用于两相双极步进电机的步进/方向驱动器，具有高达 2.8A 峰峰值和 2A RMS 的电流。它可以在 1 至 1/256 步进模式下驱动 2 相双极步进电机。最重要的是，TMC2209 提供了一个简单的 UART 接口，可以在任何具有 UART 端口的微控制器的帮助下进行调整和控制。

TMC2209简介

TMC2209是TRIAMINIC推出的一款步进电机驱动模块。TMC2209 模块采用独家 TRIAMINIC 技术，使驱动模块静音且高精度。该步进电机模块内嵌12.5 MHz的内部振荡器，UART用于串行数据传输，并提供高分辨率步数，全分辨率高达1/256步，以实现平滑。这些步骤可以配置为 9 个不同的微步分辨率设置。该设备功耗低、性价比高且可靠。

TMC2209 尤其适用于机器人、3D 打印和自动化项目。本教程是引出线、原理图、特性、规格、接口和应用的简单指南。

TMC2209 步进电机驱动器引脚排列

下图显示了 TMC2209 步进电机驱动模块的引脚排列：

引脚配置

让我们讨论一下 TMC2209 步进电机驱动器模块的引脚排列。芯片组共有 28 个引脚，其中只有 18 个引脚延伸到模块上。

表格中扩展管脚的管脚配置详情如下：

PIN名称	功能
VM	电机电源引脚——将 Arduino 的电源连接到该引脚
GND	接地
M2B	电机线圈2针
M2A	电机线圈2针
M1B	电机线圈1针
M1A	电机线圈1针
VIO	逻辑电源引脚
DIR	电机方向输入引脚
STEP	电机步进信号输入引脚
PDN_UART	掉电控制或UART引脚(GND=0, VIO=off)
SPREAD	斩波模式选择引脚如果为高电平，则选择 SpreadCycle，反之则选择 Stealthchop。
MS2	微步配置引脚
MS1	Microstep 配置引脚它调整微步分辨率。
EN	输出使能引脚(GND=0, VIO=off)
DIAG	输出诊断引脚（VIO=error）
VREF	参考电压引脚
INDEX	输出索引引脚（每四个引脚一个脉冲）

TMC2209步进器规格

工作电压：4.75 伏 – 28 伏

最大内部时钟频率：12.5 MHz

每相最大电流：2 A

峰值输出电流：2.8A

该模块专为两相步进电机设计。

它集成了可调节的 STEP/DIR 接口，可配置为 8、16、32 和 64 种设置。

单线 UART 用于与微控制器单元通信。

内嵌脉冲发生器，使器件在单机模式下独立工作。此外，用于能量调节目的的电源待机模式。

对于可靠性和保护，引入了保护和诊断属性。

TMC2209 TRIAMINIC 技术

TRIAMINIC 开发了一些专利代码，使设备市场与其他模块竞争。

StealthChop2™ 一种高精度和无噪音的代码，用于电机的静音运动和听不见的静止。它允许比 StealthChop™ 更快的加速和减速，并将其升级到低静止电流。

SpreadCycle™ 代码通过逐周期电流控制获得最高动态运动。

MicroPlyer™ 微步插值器用于以较低的分辨率和最高效率获得完整的 256 微步平滑度。

StallGuard4™ 这种无传感器功能会在电机到达其机械挡块时通知电机过载。

CoolStep™ 为了提高效率并减少 2 相步进电机和驱动器的升温，将使用 StallGuard 测量。

TMC2209 框图

下面给出了 TMC2209 步进电机驱动模块的框图，以便更好地了解内部组件：

内部电路图

将 TMC2209 步进驱动器与微控制器连接

本节介绍 TMC2209 步进电机模块与微控制器单元的接口。

TMC2209 步进电机驱动器模块的工作方式与 A4988 相同。不同之处在于，它使用 Stealthchop2、StallGuard 等技术在步进电机中实现无噪音和高效的动态运动。该模块通过连接到 MCU 电源引脚的 VIO 和 GND 引脚供电，通常范围为 3 伏至 5 伏。为满足电机的电源要求，VMOT 引脚连接了 4.75 – 28 伏特的电源电压。

4 个输出电机引脚将连接到 2 相步进电机的线圈。引脚 EN、STEP 和 DIR 也已连接。EN 用于启用电机输出，而 STEP 配置电机步进。DIR 负责根据电机的状态顺时针或逆时针方向控制电机的方向。TMC2209 步进驱动器模块能够以 9 种不同的方式设置其步进分辨率。它是通过设置 MS1 和 MS2 引脚的逻辑电平获得的。所需的测量。

对于 Arduino，应该在 Arduino IDE 中安装相关的 TMCStepper 库以连接模块。Arduino 库中提供示例草图，以学习和观察代码执行，然后根据要求进行编码。