Gonilnik koračnega motorja Stepper driver TMC2130 V3.0 SPI
€10.99 (DDV vključen)
Gonilnik koračnega motorja TMC2130 V3.0 SPI z vmesnikom SPI, StallGuard2 in do 256 mikrokoraki — za 3D tiskanje, CNC in robotiko.
3 na zalogi
Opis
Gonilnik koračnega motorja TMC2130 V3.0 SPI
TMC2130 V3.0 SPI je gonilnik koračnega motorja s čipom Trinamic TMC2130 v obliki SilentStepStick (StepStick/Pololu), zasnovan za bipolarne koračne motorje v 3D tiskalnikih, CNC rezkalikih in robotskih sistemih. Čip združuje tiho delovanje (StealthChop2), dinamičen navor (SpreadCycle) in zaznavo obremenitve brez senzorjev (StallGuard2).
Gonilnik se neposredno vstavi v standardne vtičnike na ploščah RAMPS 1.4, MKS Gen L, BTT SKR V1.4/V2.0, MKS Robin Nano in podobnih 32-bitnih ploščah. Podpira firmware Marlin 2.x in Klipper, kjer se SPI konfigurira programsko — brez fizičnih mostičkov za mikrokorake.
Anatomija gonilnika
| Parameter | Podatek |
|---|---|
| Čip | Trinamic TMC2130 |
| Max tok RMS | 1,2 A (brez hlajenja) |
| Max tok peak | 2,0 A |
| Vmesnik | STEP/DIR + SPI (do 4 MHz) |
| Mikrokoraki | 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 |
| Napajalna napetost motorja (VM) | 5,5–46 V |
| Logična napetost (VIO) | 3,3–5 V |
| Zaščite | Termična zaščita, zaščita pred kratkim stikom (faza–faza, faza–GND) |
| Dimenzije PCB | 15,4 × 20,4 mm (StepStick format) |
Ključne lastnosti
- StealthChop2 – algoritem za tiho delovanje pri nizkih in srednjih hitrostih; motor deluje brez zaznavnega hrupa, kar je posebej koristno pri 3D tiskanju blizu delovnega mesta.
- SpreadCycle – visoko zmogljiv PWM način za dinamičen navor pri višjih hitrostih; avtomatsko se preklaplja glede na delovno točko.
- StallGuard2 – zaznava obremenitve in blokade brez fizičnih končnih stikal; Marlin in Klipper to funkcijo uporabita za samodejno umerjanje osi (homing).
- CoolStep – dinamična regulacija toka glede na dejansko obremenitev motorja; zmanjša segrevanje gonilnika in motorja med lahkim delom.
- SPI vmesnik (4-žični) – vsi parametri (tok, mikrokoraki, delovni način) se nastavljajo programsko prek SPI vodila; ni treba fizično nastavljati mostičkov MS1/MS2/MS3.
- Diagnostični izhod – pin DIAG0/DIAG1 sporoča napake (termična zaščita, StallGuard sprožitev) neposredno krmilniku, kar omogoča zanesljivo reakcijo firmware-a.
- Interpolacija na 256 mikrokorakov – tudi ko je gonilnik nastavljen na nižjo ločljivost, čip interno interpolira na 256 mikrokorakov za gladkejše gibanje.
Kaj potrebujem za začetek?
- Krmilnik (Arduino Mega, 32-bitna plošča) – pošilja STEP/DIR signale in komunicira prek SPI vodila
- CNC shield, RAMPS 1.4 ali 3D tiskalniška plošča – nosi gonilnik in priključke za motor ter napajanje
- Koračni motor NEMA 17 ali NEMA 23 – pogonski element s štirimi vodniki (bipolarni)
- Napajalnik 12–24 V DC – napaja motor prek gonilnika; priporočena vrednost je 24 V za boljšo zmogljivost pri višjih hitrostih
- Voltmeter ali multimeter – za merjenje in nastavitev referenčne napetosti VREF na potenciometru gonilnika
Moj prvi projekt – 3 koraki
- Gonilnik vstavite v vtičnik na RAMPS 1.4 ali drugi plošči v pravilni smeri — oznaka EN (enable) mora biti na isti strani kot na ohišju vtičnika. Pri TMC2130 so pini MS1/MS2/MS3 za hardversko nastavitev mikrokorakov sicer prisotni, a se pri SPI načinu ignorirajo; mikrokorake nastavite v Marlinu (parameter
X_MICROSTEPS) ali v Klipper konfiguraciji. - Nastavite referenčno napetost VREF z majhnim izvijačem na potenciometru. Formula: VREF = tok_RMS × 1,41 × 0,325 Ω × 2 — za motor z 1,0 A RMS je VREF ≈ 0,92 V. Meritev opravite med pinom VREF in GND z voltmetrom med delovanjem (napajanje priključeno, motor priključen).
- Prenesite knjižnico AccelStepper za Arduino, naložite osnovni primer
ConstantSpeedin preverite, da se motor zavrti gladko v obe smeri brez prekomerne toplote na gonilniku ali motorju po 5 minutah delovanja.
Primeri uporabe
- 3D tiskanje (Prusa MK3, Ender 3, Voron) – StealthChop2 za tiho delovanje, StallGuard2 za samodejni homing
- CNC rezkanje (Grbl krmilnik) – SpreadCycle za zanesljiv navor pri hitrem premiku
- Laserski rezalnik (LightBurn + GRBL) – natančna pozicija pri visokih hitrostih premika
- Robotska roka ali XY plotter – tiho delovanje in diagnostika prek SPI za zanesljivo avtomatizacijo
Tehnični pregled
Tehnične specifikacije
| Parameter | Podatek |
|---|---|
| Čip | Trinamic TMC2130 |
| Napajalna napetost motorja (VM) | 5,5–46 V DC |
| Logična napetost (VIO) | 3,3–5 V |
| Izhodni tok (RMS, brez hlajenja) | 1,2 A na fazo |
| Izhodni tok (peak) | 2,0 A na fazo |
| Mikrokoraki | 1/1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128, 1/256 |
| Vmesnik za konfiguriranje | SPI (SCLK, SDI, SDO, CSN) do 4 MHz |
| Vmesnik za upravljanje | STEP / DIR / EN |
| Upor zaznavanja toka (sense resistor) | 0,11 Ω (na plošči) |
| Zaščite | Termična zaščita, kratki stik faza–faza in faza–GND, undervoltage lockout |
| Delovna temperatura | –40 do +125 °C (čip) |
| Dimenzije PCB | 15,4 × 20,4 mm |
| Format | SilentStepStick (StepStick/Pololu kompatibilen) |
Primerjava: Gonilnik koračnega motorja TMC2130 V3.0 SPI vs TMC2208 vs TMC2209
| Lastnost | TMC2130 V3.0 SPI | TMC2208 | TMC2209 |
|---|---|---|---|
| Max tok (peak) | 2,0 A | 2,0 A | 2,8 A |
| Max tok (RMS, brez hlajenja) | 1,2 A | 1,4 A | 2,0 A |
| Mikrokoraki | do 1/256 | do 1/256 | do 1/256 |
| Vmesnik za konfiguracijo | SPI (4-žični) | UART (1-žični) | UART (1-žični) |
| StealthChop (tiho delovanje) | Da (StealthChop2) | Da (StealthChop2) | Da (StealthChop2) |
| StallGuard (brez senzorja) | Da (StallGuard2) | Ne | Da (StallGuard4) |
| CoolStep | Da | Ne | Da |
| Primeren za začetnike | Srednje (SPI zahteva konfiguracijo) | Da (UART enostavnejši) | Da (UART + več funkcij) |
| Kompleksnost nastavitve | Višja (SPI vodilo, 4 žice) | Nizka (1 žica UART) | Nizka (1 žica UART) |
Inženirski PRO nasvet
Pri nastavitvi SPI komunikacije v Marlinu 2.x aktivirajte TMC_USE_SW_SPI in preverite pravilno dodelitev pinov CS (Chip Select) za vsako os posebej. – TMC2130 deli SPI vodilo med vsemi gonilniki (skupni SCLK, MOSI, MISO), CS pin pa mora biti za vsak gonilnik ločen in pravilno definiran v pins_RAMPS.h ali ustrezni pins datoteki vaše plošče. Napačen CS pin je najpogostejši vzrok, da Marlin ne zazna gonilnika in izpiše napako “TMC2130 stepper driver not present” ob zagonu.
Kompatibilnost
Gonilnik TMC2130 podpira firmware Marlin 2.0 in novejši (aktivirajte TMC2130 v Configuration_adv.h; podprti sta obe možnosti SPI in StallGuard za sensorless homing) ter Klipper (sekcija [tmc2130 stepper_x] z navedbo CS pina in SPI vodila). Za upravljanje motorja se uporablja standardni STEP/DIR/EN vmesnik, konfiguracijski parametri (tok, mikrokoraki, delovni način) pa se prenašajo prek SPI vodila. Nastavitev in diagnostika sta možni z orodjem TMCStepper za Arduino pod operacijskimi sistemi Windows, Linux in macOS.
