TMC2224替换DRV8824
前言：
TMC220x 和 TMC222x 系列为多种商用步进和方向驱动器提供了引脚和封装兼容的升级路径。它提供卓越的微步进功能和 stealthChop ™ ，可实现平稳无噪音的电机运行。此外，TMC2224 提供更大的设置灵活性，并增加了高级电流控制和诊断功能以及通过易于使用的 UART 接口进行远程控制。本应用说明介绍了如何在现有应用中替换 DRV8824。
兼容性
TMC2224-LA 与 DRV8824RHD 完全兼容。引脚设计使其可以直接在大多数应用中使用。但是，某些引脚具有替代功能，以便最大程度地增强驱动器灵活性和功能集。此外，一些电气特性有所不同，以支持 TMC2224 的架构。
管脚比较
图 1. TMC2224 引脚与 DRV8824 引脚比较。
表 1. 引脚比较（软件更改、组件更改）
| TMC2224 | 引脚 | DRV8824 | TMC2224功能 | DRV8824 功能 | 差异 |
|---|---|---|---|---|---|
| CLK | 27 | MODE0（pd） | CLK 输入。连接至 GND 或 VCC 以获取内部时钟。 | 微步分辨率设置 | 与大多数常见微步设置相同。参见表 1.1。请勿让 CLK 引脚悬空。 |
| MS1（PD） | 28 | 模式1 (pd) | 微步分辨率设置 | ||
| MS2（PD） | 1 | 模式2 (pd) | |||
| INDEX | 2 | nKOME | 高主动推挽指数输出。 | 低有效开漏指数输出。 | |
| GND焊盘 | 3、17 | 地线 - | |||
| CPO | 4 | CP1 | 外部 22nF 电荷泵电容 | 外部10nF电荷泵电容 | 组装不同值的电容器。 |
| CPI | 5 | CP2 | |||
| VCP | 6 | 使用 100nF 电容器连接至 VS。 | 使用 100nF 电容器和 1MΩ 电阻器连接至 VS。 | （节省一个电阻。） | |
| VS | 7、14 | VMA VMB | |||
| OA2 | 8 | AOUT2 | |||
| BRA | 9 | ISENA | |||
| OA1 | 10 | AOUT1 | |||
| OB1 | 11 | BOUT1 | |||
| BRB | 12 | ISENB | |||
| OB2 | 13 | BOUT2 | |||
| VREF | 15 | AVREF | 电流缩放的参考电压。 | 比例略有不同。调整电压或检测电阻值。 | |
| TEST | 16 | BVREF | 也可以连接到 V REF。 | 通常与 AV REF绑定。 | |
| 5VOUT | 18 | V3P3OUT | 输出电压 5V 稳压器的输出。使用 2.2µF 至 4.7µF 电容接地。 | 3.3V 调节器的输出。使用 0.47µF 电容接地。 | 组装不同值的电容器。 |
| VCCIO | 19 | nRESET（pd） | 所有数字引脚均提供 3.3V 至 5V IO 电源电压。 | 通常为高复位引脚。拉至 GND 可复位 IC。 | 如果直接连接到逻辑高电平电压，则不会发生变化。 |
| PDN_UART (pd) | 20 | NSLEEP（pd） | 断电输入：逻辑低电平使自动停机电流降低。可选 UART I/O。 | 睡眠控制输入：逻辑高电平启用驱动器，逻辑低电平禁用驱动器。 | 没有变化，除非使用 TMC2224 自动减流或 UART。 |
| DIAG | 21 | NFAULT | 驱动器发生错误时，高有效推挽电平。 | 低有效驱动器错误输出。 | 如果使用，则反转软件功能。 |
| SPREAD (pd) | 22 | DECAY（pu&pd） | 斩波模式：低=stealthChop，高=spreadCycle | 衰减模式：低=慢，开=混合，高=快 | 没有变化，除非需要改变模式。 |
| DIR（PD） | 23 | DIR（PD） - | |||
| ENN (pd) | 24 | nENBL（pd） - | |||
| STEP (pd) | 25 | STEP (pd) - | |||
| N.C | 26 | N.C |
主要差异总结
微步设置
TMC2224 使用两个引脚来设置四种不同的微步分辨率，而 DRV8824 使用第三个引脚来添加三种设置。在 TMC2224 上，第三个引脚是可选使用的时钟输入，在正常运行时可以将其设置为高电平或低电平。通过串行接口可以设置从全步到 256 微步的其他微步设置。在这种情况下，引脚设置没有影响。最重要的设置共享一个通用配置（见表 2）。
表 2. 微步设置比较
| TMC2224 MS2 DRV8824 模式2 | TMC2224 MS1 DRV8824 模式1 | TMC2224 CLK DRV8824 模式0 | TMC2224功能 | DRV8824 功能 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | ¼ 步 | 全步 |
| 0 | 0 | 1 | ¼ 步 | ½ 步 |
| 0 | 1 | 0 | 1/8 步 | ¼ 步 |
| 0 | 1 | 1 | 1/8 步 | 1/8 步 |
| 1 | 0 | 0 | 1/16 步 | 1/16 步 |
| 1 | 0 | 1 | 1/16 步 | 1/32 步 |
| 1 | 1 | 0 | 1/32 步 | 1/32 步 |
| 1 | 1 | 1 | 1/32 步 | 1/32 步 |
nHOME (INDEX) 和 nFAULT (DIAG) 输出
TMC2224 使用推挽输出级而不是开漏输出。这将节省外部上拉电阻，但极性已被反转。反转极性很容易在软件中完成。虽然这些输出很少用于步进应用，但差异不会影响大多数应用。但是，无法将输出并联。
nRESET (VCC_IO) 输入
虽然 DRV8824 具有专用的复位输入，但 TMC2224 在同一引脚上使用专用的 I/O 电压电源。由于 nRESET 输入必须与正 I/O 电压相连才能正常运行，因此该引脚直接适合为 I/O 驱动器供电，而无需对原理图进行任何更改。但是， 此引脚连接中不应使用串联电阻。
在需要复位的应用中，也可以通过将 VCC_IO 引脚驱动至 GND 来复位 TMC2224。确保所有输入信号同时驱动至 GND，因为它们会尝试通过 ESD 保护输入二极管保持电源。
外部电容
驱动器需要一些外部电容器用于电荷泵和内部电压调节器。TMC2224 的电容值不同。电荷泵电容器（建议 22nF）和线性调节器输出电容器（建议 2.2µF）的电容值稍大，有助于降低电机噪音和功耗。
AV REF /BV REF (V REF ) 输入分别检测电阻
两个 IC 都通过检测电阻设置基本电机电流。检测电阻定义的电流可以通过模拟输入（AV REF和 BV REF，分别为 V REF ）进行缩放。要使用 TMC2224 产生相同的电机电流，需要略微不同的 V REF电压和检测电阻值组合。在使用 V REF进行缩放的应用中，最容易调整 V REF进行微调，例如通过 poti 或软件 PWM。
DRV8824：
等式 01
V REF范围为 0 至 4V。
TMC2224：
V REF范围为 0 至 2.5V。V REF > 2.5V 时，结果与 2.5V 相同。
应用示例
下图显示了典型的应用示例（图 2a）以及放入 TMC2224 时元件值的调整（图 2b）。
图 2a。DRV8824 应用原理图。
图 2b. 通过 TMC2224 升级（蓝色：需要修改的值）。
原文地址：https://blog.csdn.net/USALCD/article/details/145270991
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