Sterownik na TMC249 - prośba o sprawdzenie projektu

[serpaw]

Witam.
Jestem w trakcie prac nad ploterem frezującym CNC z ruchomą bramą. I przyszedł czas na sterownik.
Za zadanie ma on, jak się można łatwo domyślić , wysterować bipolarne silniki krokowe Sanyo Denki.

Dane techniczne :
Typ : 2-fazowy: 1,8° (a więc 200 kroków)
Prąd fazy (bipolar) : 4,0 Ampere
Oporność : 0,65 Ohm
Ind./Faze: 2,4 mH
Moment (Bipolar): 300 Ncm (3Nm)

Sterownik ma otrzymywać dane z portu LPT lub ewentualnie przez RSa (skąd też będzie ustawiany mikrokrok). Ma rownież mierzyć temperaturę: silników krokowych, mosfetów oraz (być może) tą, w pobliżu freza lub wiertła.

Wybór kontrolera sterownika padl na TMC249 ze względu na, wydaje mi się, dobre parametry i generalnie prostą obsługę (po SPI), która jednak daje spore mozliwości.
Kontrolerami zarządzać będzie AVR ATMega16. Podczas projektowania nastawiłem się na sporą dowolność, dlatego np. mikrokontroler ma wyprowadzone wszystkie piny.

Prośba do Was, Drodzy Forumowicze jest następująca - aby sprawdzić poprawność schematów. Oczywiście - po zaprojektowaniu płytek i sprawdzeniu działania - udostępnie całośc projektu

Załączam schematy w postaci PDF (nie wszystko jest na schematach zaznaczone - np. brak krańcówek, czy wyłącznika awaryjnego, a także płyty zasilania - nad nią właśnie pracuję )

Optoizolacja
Płyta główna
Driver

Z góry dziękuję za pomoc

P.S. Rozważam również ograniczenie liczby N+P-MOSFETów do 4 i zmianę na SI4542

[mag32]

Radzę przejrzeć temat
https://www.cnc.info.pl/topics12/tmc239-vt1490.htm
SRB/SRA do masy kondensatorami koło 10nF.
Zastosuj na źródłach zasilania filtry EMP, przydają się.
Port SPI podepnij przez rezystory do VCC, około 10k.
INA/INB nie zostawiaj w powietrzu, najlepiej, jeśli go nie będziesz używał to podaj tam VCC/2.
Uważaj na kolejność włączania zasilania. Jeśli włączysz zasilanie tranzystorów przed logiką to pożegnaj się z układem.
Co do pozostałych elementów nie mam uwag.
Pamiętaj jednak, że są bardzo wrażliwe na zakłócenia EMP, zwłaszcza linia SRA/SRB.
Testowałem na ATMega128 i jego też trzeba dobrze zabezpieczyć przed tego typu zakłóceniami. Bardzo łatwo spalić mu porty.

A tak poza tematem. Skoro zastosowałeś tu procesor, to po co Ci LPT ?
nie lepiej przesyłać dane przez RS wprost z komputera ?
Mniej linii, łatwiej to zabezpieczyć, można jak w multimetrach zrobić transmisje IRED.
Po co się męczyć jeszcze z taką ilością linii na porcie który i tak kiedyś wypadnie z urzytku, a RSa łatwo zamienić na USB.

[serpaw]

Witam
Dziękuję za odpowiedź

Wskazany temat generalnie przejrzałem - ale jest on na TMC 239, a więc jednak troszkę innym scalaku. Ale spojrzę na niego jeszcze raz

Zasilanie dla logiki - na LMie lub 7805. Natomiast całość zasilania - toroid z soft startem. Zamierzam założyć przekaźnik na +5V, ktory będzie dopiero będzie włączał zasilanie drivera. Co do filtrów - jeszcze pomyślę. Myślę nad wyborem któregoś z projektów zasilacza ze strony http://www.nc-step.de/download-e.html

Co do układów cyfrowych - zabezpieczyłem na zasadzie - 100nF na każdy pin zasilania i tantal 10uF na małego scalaka, kilka 10uF na dużego.

A co do SPI - nie wystarczyłby pull-up wewnętrzny atmegi?

Schemat drivera poprawiłem: Driver-1

Których MOSFETów lepiej będzie użyć? SI 4532 czy SI 4542?

No i jeszcze kwestia, jakiej mocy mają być rezystory RDIV, RSRA, RSRB i RVT?

Co do RSa - generalnie tak jak pisałem - chcę mieć jak największą uniwersalność. A opto i płyta główna to osobne płytki, więc zawsze będe miał możliwość użycia wyprowadzeń z płyty głównej do czegoś innego. Poza tym. Początkowo chciałbym użyc programu MACH2, a więc potrzebne jest port LPT lub jego emulacja - łatwiej port

[mag32]

Witam
Dziękuję za odpowiedź

Wskazany temat generalnie przejrzałem - ale jest on na TMC 239, a więc jednak troszkę innym scalaku. Ale spojrzę na niego jeszcze raz

Są niemal, że identyczne, różnią sie detalami. 249 to po prostu nowsza wersja 239

Zasilanie dla logiki - na LMie lub 7805. Natomiast całość zasilania - toroid z soft startem. Zamierzam założyć przekaźnik na +5V, ktory będzie dopiero włączał zasilanie drivera.

Są stabilizatory 5V innych napięć zresztą również z dodatkowym wyprowadzeniem informacyjnym, którym można sterować np. przekaźnikiem, albo podawać informację do CPU o poprawności zasilania.
Co do zasilania jeszcze, to uważaj, by zwroty z silnika nie przekroczyły napięcia maksymalnego pracy TMC. Warto w zasilaczu, lub nawet bezpośrednio na płytce sterownika [najlepiej] założyć układ pilnujący takich przepięć. Najprostszy, to dioda Zenera z tranzystorem ustawione na maksymalną wartość możliwą do wytrzymania przez driver.
Mam rzecz jasna na myśli linie VS i VT.

Co do filtrów - jeszcze pomyślę. Myślę nad wyborem któregoś z projektów zasilacza ze strony http://www.nc-step.de/download-e.html

Projektów jest dużo. Ale filtry EMP i przeciw przepięciowe warto w tych układach instalować.

Co do układów cyfrowych - zabezpieczyłem na zasadzie - 100nF na każdy pin zasilania i tantal 10uF na małego scalaka, kilka 10uF na dużego.

Może nie wystarczyć. załóż też dławiki na liniach zasilających.

A co do SPI - nie wystarczyłby pull-up wewnętrzny atmegi?

Zależy jak długie przewody zrobisz. Gdy stawiam wszystko obok siebie problemów nie ma, natomiast przy większych odległościach zaczyna gubić bity, zwłaszcza zegar na tym cierpi.

Schemat drivera poprawiłem: Driver-1

Których MOSFETów lepiej będzie użyć? SI 4532 czy SI 4542?

Tych nie stosowałem, ja mam IRLI540 i IRFZ44

No i jeszcze kwestia, jakiej mocy mają być rezystory RDIV, RSRA, RSRB i RVT?

RSRA,RSRB wystarczą standardowe 0,125W.
RDIV i RVT pół wata powinno wystarczyć, wszystko jednak zależy od tego jakimi mocami chcesz tam dysponować. Warto policzyć sobie po prostu.

Co do RSa - generalnie tak jak pisałem - chcę mieć jak największą uniwersalność. A opto i płyta główna to osobne płytki, więc zawsze będę miał możliwość użycia wyprowadzeń z płyty głównej do czegoś innego. Poza tym. Początkowo chciałbym użyć programu MACH2, a więc potrzebne jest port LPT lub jego emulacja - łatwiej port

A tak na marginesie, jaką technologią zamierzasz to wszystko wykonać ? Czysty SMD ?