一：硬件准备

二：TMCL-IDE软件

1.安装TMCL-IDE软件

2. 电流设置

3. 速度控制

4. 位置控制

5.示波器功能：

6.不同斩波模式的切换

7.力矩模式Stallguard配置

8. 节能Coolstep配置

8-1 设置加速度, 速度, 灵敏度

8-2 切换到Coolstep栏

8-2-1 设置速度阈值

8-2-2 设置电流的最小值

8-2-3 电流下降过程的幅度

9. 静音Stealthchop配置

（1）第一代Stealthchop

（2）第二代Stealthchop

10.高速Spreadcycle配置

11. 如何移植开发板代码

12. 左右限位和急停配置

13.相关视频

14.文档版本

一：硬件准备

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二：TMCL-IDE软件

1.安装TMCL-IDE软件

软件下载链接

https://www.trinamic.com/support/software/tmcl-ide/

1.开发板的USB驱动会自动安装，打开TMCL-IDE软件后会自动识别所连接的型号，如下

2. 电流设置

设置运行电流和静止电流，根据电机的电流设置运行电流Maximum Current和静止电流

Standby Current如下图

设置电流的寄存器0x30：按照下图1-2-3完成电流设置。

以上二者操作其中一个即可完成配置，建议两者配合方便熟悉寄存器。

3. 速度控制

控制电机运行-速度模式 , 在Control mode中快速操作，按照以下步骤1-2-3-4-5，设置最大加速度和最大速度，方向。

-如下为在寄存器中配置速度模式

配置加速度寄存器0x26:AMAX;最大速度寄存器0x27:Vmax

-换算实际速度快速方法

单击

选择细分

可以从上面的TMCLAxisParameters的配置推导到下面的实际速度Physicalunits也可以在

Physicunitss设置实际目标速度推到上上面的速度和加速度配置，然后将推导出来的设置设

到最大速度或加速度寄存器里面

当选择了Online之后，会在电机运行过程中实时显示速度

4. 位置控制

控制电机运行-位置模式

TRINAMIC的带有运动控制的芯片如TMC5041/5072/5130/5160/5161…..在位置模式中有2种

轨迹曲线梯形加减速和SixPoint六点加减速

-快速配置梯形加减速：

通过手动选择最大速度，加速度和减速度，如下

通过左侧设置目标位置

Moveto：绝对值位置模式后面的数值相对零点来运行

MoveBy:增量位置模式，后面的所在位置的起点相对于上一个位置结束点来说

如果选择以下1-2-3配置后电机会来回重复运行。

在寄存器中配置梯形加减速：

在寄存中找到最大速度Vmax,加速度AMAX和DMAX

VMAX:0x27;加速度AMAX:0x26;减速度DMAX:0x28

可以在下图中快速搜索，将搜索的想要配置的寄存器前面选择上✔

VMAX:0x27;加速度AMAX:0x26;减速度DMAX:0x28

设置完上述的速度，加减速之后，在目标位置寄存器设置目标位置之后电机就会按照上述的

速度和加减速运行到目标位置，

目标位置寄存器是XACTUAL0x21

以上介绍了梯形加减速的位置控制的2种配置模式，对于SixPoint加减速曲线模式方法一样，

在这里就不多叙述。

5.示波器功能：

在左侧的Infograph中打开示波器功能，可以实时显示电机的速度或者位置，而且可以将

数值导出。

6.不同斩波模式的切换

TMC的芯片会有三种斩波模式低速Stealthchop,中速Spreadcycle(适应Coolstep)和高速模式

(Highspeed整步模式)，模式的切换是通过配置速度自动完成，不同芯片会有差异

(1) 如TMC5041/TMC5072/TMC5130是通过配置速度参数VCOOLTHRS和VHIGH

实际速度VACT ≤VCOOLTHRS时Stealthchop才能在配置之后起作用

当VHIGH≥|VACT|≥VCOOLTHRS时，Spreadcycle起作用，只有在这个范围内才可以启动

Coolstep,Stallguard(第四代的Stallguard和Coolstep不受这些限制，可以和Stealthchop同

时使用比如TMC2209等)

当实际速度VACT>VHIGH时电机工作在高速模式，此时是整步模式运行。

(2) 如TMC5160/5161/2208/2209是通过配置时间参数TPWMTHRS和THIGH

TPWMTHRS用来控制Stealthchop模式的最高速度阀值

THIGH用来控制Stallguard,coolstep模式的最高速度阀值和高速Highspeed的开始阀值

将电机以速度模式运行到所希望的转速此时读去TSTEP寄存器（两个细分之后微步的时间

值）:

当TSTEP≥TPWMTHRS如果Stealchop模式被配置之后就会起作用

当TCOOLTHRS≥TSTEP≥THIGHCoolStep起作用，如果被配置之后；Stealthchop不起作用

当TCOOLTHRS≥TSTEP当Stallguard被配置后在过载时电机会自动停止，并且有信号输出

当TSTEP≤THIGH时CoolStep和Stealthchop不起作用，如果vhighfS被配置电机会工作

在整步模式

7.力矩模式Stallguard配置

Stallgurad无传感器负载检测功能，由于Stallguard是利用电机运行起来之后的反电势推算外部负载，因此Stallguard不适应电机的速度太低或者太高情况。

Stallguard的配置步骤以及方法如下：

7-1：设置目标速度

7-2：单击Coolstep&StallGuard

Stallguard的原来是是设置一个对外部力的敏感度通过StallguardthreShold(寄存器

COOLCONF_M106Dsgt)该数值越小灵敏度越高，该数值越大灵敏度越低区别就是外部增大负载之后，StallguardValue数值变化，注意：StallguardValue(寄存器0x6FSG_RESULT)的反馈数值和实际外部负载力相反，也就是外部力越大的时候，Stallguardvalue数值越接近于0，Stallguardthreshould数值越小的时候越灵敏StallguardValue越接近于0；当下面中StallguardVelocitythreshold中数值为非0的时候，而外部的负载大到使Stallguard value等于0时候，此时电机会自动停止。

StallguardVelocitythreshold是启动自动停止的速度阀值当速度超过这个速度的时候，StallguardValue=0的时候电机才会停止，否则电机不会停止。

SatllGuard Velocity Threshold由VCOOLTHRS0x31配置

详情参考各个芯片的dataSheet

把速度设置为目标速度之后可以调整灵敏度参数Stallguardthreshold来配置外部需要多少力

才可以让电机停止也就是使用Stallguardvalue=0

下图为同一速度不同StallguardthreShold下的Stallguardvalue(蓝色曲线反应外部力情况，

负载越大值越小)

Stallguardthreshold=12

上图为StallguardthreShold=2此时只要外部施加少许力电机就会停止（因为此时的

Stallguardvalue更接近于0）。

Stallguard功能可以实现不需要力传感器情况下的力控制，比如压力控制，无传感器回

零等。

8. 节能Coolstep配置

Coolstep配置相比如传统的步进电机是恒流驱动，为了不使电机丢步，只能把驱动电

流设置的很高，这样会带来功耗比较大，电机容易发热，容易产生剩磁震动等问题.Coolstep

是基于电机的反电动势动态控制输出电流，负载大的时候电流自动增加，负载小的时候电流

自动下降，相比传统的恒流驱动Coolstep可以节省80%的能量。

Coolstep是在调节好Stallguard的基础上来配置的，需要首先配置SGTStallguardthreShold(寄

存器COOLCONF_M10x6Dsgt)

8-1 设置加速度, 速度, 灵敏度

通过下图的1-2-3设置加速度，速度和灵敏度参数StallGuardthreshold寄存器0x6D下

图为2

保证增大负载时候Stallguardvalue(寄存器0x6FSG_RESULT)下将，负载减小时StallguardValue

上升

8-2 切换到Coolstep栏

8-2-1 设置速度阈值

Coolstep Velocity threshold设置Coolstep功能起作用的速度阀值，当实际速度高于该数值的

时候Coolstep不起作用，该寄存器由0x31 VCOOLTHRS决定

例如目前电机速度是50000当Coolstep velocity threshold大于50000时Coolstep不起作用

8-2-2 设置电流的最小值

Current minimum设置电流的最小值（当负载小的时候电流到达的数值为最大电

流的1/2或1/4）

Current Minimum所对应的寄存器如下 0x6D-seimin

下图为Currentminimun为1/2和1/4最小电流的对比

8-2-3 电流下降过程的幅度

current down step:电流下降过程的幅度

Current up step:电流上升的幅度

Current down step对应的寄存器为COOLCONF_M1-0x6D-sedn如下图

Current upstep对应的寄存器为 COOLCONF_M1-0x6D-seup 如下图

8-2-4：Hysteresis Start:当Stallguard Value(寄存器0x6FSG_RESULT)下图蓝色曲线低于该数值

的时候电流增加至最大电流。

Hysteresis Start对应的寄存器为COOLCONF_M1-0x6D-semin如下图

如下图所示当Stallguard Value蓝色曲线低于Hysteresis Start蓝色柱型底部，表示外部负载很

大；电流就会自动升至最大值以克服外部的负载红色曲线所示。

Hysteresis width:当StallguardValue(寄存器0x6FSG_RESULT)下图蓝色曲线等于或高于该数值

（蓝色柱型顶部）的时候电流会自动下降至最小电流值。

Hysteresis width对应的寄存器为COOLCONF_M1-0x6D-semax如下图

如下图当Stallguard value高于或等于Hysteresis width（蓝色柱状顶部）表示外部的负载很小，

此时电流会自动下降至最小电流

如下图电流会根据Stallguard的数值（反应的是外部负载）自动调节电流，以实现最佳能耗

9. 静音Stealthchop配置

TRINAMIC的静音斩波Stealthchop到目前一共有2代

早期的TMC5130/2100/2130/5041/5072是第一代Stealthchop

之后的TMC5160/5161/2208/2209/2160/2225是第二代的，区别是第二代的Stealthchop可以

自动配置AUTOTUNING

（1）第一代Stealthchop

Stealthchop是电压的斩波模式可实现低速静音，平稳运行。高速时候切换到Spreadcycle

模式的切换是通过不同的速度来实现，VCOOLTHRS(0x31)寄存器用来选择模式

该参数是使能Coolstep的最低速度值，是使能Stealthchop的最高速度值

如果Coolstep配置的话当VHIGH≥|VACT实际速度|≥VCOOLTHR时Coolstep起作用

当Stealthchop配置时，|VACT实际速度| ≤VCOOLTHR时Stealthchop起作用

每款芯片的datasheet会包括QuickConfigurationGuide里面有详细如何逐步配置Stealthchop

和Spreadcycle

9-1：将VCOOLTHRS 0x31设为1700000因此只有实际速度低于1700000pps Stealthchop才

起作用。

9-2：配置PWM_Autoscale

将PWM_Autoscale设为high

9-3：配置PWM_GRAD此处设置为3

注意：当PWM_GRAD=0的时候Stealthchop不起作用

9-4：配置PWM_AMPL用于配置Stealthchop速度变化时候由于相序跳变时候带来的电流过流

对于高阻值的电机PWM_AMPL可以设置为255

9-5：配置按照下图配置CHOPCONF对于寄存器Ox6C

9-6：在这之前请保证电机是静止状态。

在调试Stealthchop的时候原则是先设置一个很小的加速度然后慢慢提高速度

（2）第二代Stealthchop

用TMC5161来测试，如果有条件的话最好配备一个电流探头使

用示波器检测线圈电流，每款芯片的datasheet里面都会有如下快速配置指导

用电流探头检测电机线圈电流如果电流波形如第一个图的时候表示Stealthchop没有调试好，电流在加速和减速的时候有滞后现象，容易引起过流保护。下图的After Tuning是Stealthchop配置成功后的电流波形。

配置步骤如下：

(1)使能En_PWM_mode为High对应0x00寄存器如下图

(2)使能PWM_autoscale和PWM_autograd为High对应0x70寄存器，如下图

(3)配置下面2个寄存器

(4)开始AutoTuning

在电机停止时候（需要电机待机情况下超过130ms），

设置非常小的加速度AMAX0x26设置为50设置更小

设置非常小的速度VMAX对应0x27寄存器设置为10

在电机运动过程中确认PWM_SCALE_AUTO等于0，如果等于0的话PWM_SCALE_AUTO会被

自动写入PWM_GRAD_AUTO

然后逐步提供最大速度Vmax和重复确认PWM_SCALE_AUTO

直至加速到某个速度下电机会出现抖动，此时需要配置读取TSTEP参数将其设置到

TPWMTHRS寄存器，目的是切换至Spreadcycle模式

可以在每次开机回原点过程完成AUTOTUNING.

10.高速Spreadcycle配置

Spreadcycle是高速运行模式

如果Stealthchop和Spreadcycle一起用的话，通过VCOOLTHRS来切换，低速时候用Stealthchop

高速时候用Spreadcycle模式

如果是单独工作在Spreadcyc模式的话

参照以下步骤，详情参照Datasheet第14章节

11. 如何移植开发板代码

如何将开发板的配置快速移植到自己的MCU里？

将下面4的代码复制到自己的MCU里面

或将下面格式的代码复制到自己的MCU里面

12. 左右限位和急停配置

在带有MotionControl运动控制的芯片中，会具有左右限输入功能，如果将左右限位交由TMC芯片来处理的话，会降低MCU的负担和工作量。TMC5130/5160/5161/5041/5072…等带有运

动控制的TMC芯片会带有左右限位输入接口

上图从左往右依次是GND，R右限位输入，L左限位输入，5V输出+

下图为REFL和REFR外部接线示意

打开TMCL-IDE软件可以显示出左右限位状态，

默认情况下由于左限位L和右限位R内部上拉到5V因此默认状态为高电平。

以左限位为例Stop_L将Stop_L和GND短接后FlagView显示如下

左限位Stop_L变为低电平。

在寄存器中配置左右限位的寄存器为0x34:SW_MODE

Stop_L_enable:为使能左限位

Stop_R_enable:为使能右限位

如果想使用TMC的自动停止功能，在外部信号接进来能被感知之后，请使能相应的寄存器。

在此以使能右限位为例，使能Stop_R_enable如下图

此时需要保证电机停止，右限位为低电平

设置加速度AMAX和最大速度VMAX（注意默认往右方向旋转VMAX为正直，往左转VMAX

为负值）

此时电机右转，Stop_R为低电平，当Stop_R为高电平=1的时候电机停止，如果再次为低=0

电机继续右转。

Pol_stop_r可以将设置起作用的电平信号，当Pol_stop为0时高电平起作用，当Pol_stop

为1时低电平起作用。

例如将pol_stop_r设置为1时Stop_r为高电平时电机运行，为低电平时电机停止。

Swap_lr:可以将硬件的左右限位输入交换

TMC的芯片可以将到到限位的位置锁存在一个寄存器里面XLATCH0x36为触发限位锁存位置

的寄存器。

TMC还提供2种锁存当前位置的设置latch_r_active和latch_r_inactive

使能latch_r_active:在电机停止瞬间，当前位置会被锁存到XLATCH0x36

使能latch_r_inactive:在触发限位电机停止的时候并不会锁存当前位置而是当信号再次变

化电机开始运行瞬间锁存当前位置。

当带有编码器的时候，使能en_latch_encoder:当限位事件被触发之后当前位置的编码器

的数值会锁存到ENC_LATCH0x3C

Sg_stop:使用Stallguard功能使电机停止

请不要在电机加速阶段使能sg_stop必须要在电机达到最高速度，Stallguardvalue的数值

稳定时候才可以使能Sg_stop，如何使StallguardValue数值稳定可以通过调节TCOOLTHRS使

能stallguard。使能sg_stop后当Stallguardvalue等于0的时候电机会自动停止。该功能可

以用作无传感器回原点。

en_softstop:数值为0时硬停止即信号有变化时立即停止。

数值为1时激活软停止模式会按照Dmax,D1,VSTOP和TZEROWAIT的设定来

停止.

TZEROWAIT是用来设置电机速度降至为0时在执行下一运动中间的停止时间。

按照如下设置

当右限位触发之后电机会按照设置值减速至停止

13.相关视频

TMC5072视频介绍：

https://v.qq.com/x/page/l0747nirhdb.html?

如何从TMC4671开发板导出C代码：

https://v.qq.com/x/page/t3074g6n06a.html?

节能技术Coolstep：

https://v.qq.com/x/page/d30741v23rz.html?

无传感Stallguard：

https://v.qq.com/x/page/d3014mlftmz.html?

https://v.qq.com/x/page/f083363nh01.html?

TMC2208Stealthchop和Spreadcycle切换：

https://v.qq.com/x/page/f0923nuiowi.html?

第二代StealthchopTMC5160

https://v.qq.com/x/page/n300655p5qp.html?

https://v.youku.com/v_show/id_XNDM2Mzg0NTgwMA==.html

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