一、項目概況

CLN17 電機驅動器是一款開源、緊湊、高性能的閉環步進電機驅動器，專為 NEMA17 外形尺寸電機設計。該驅動器提供先進的功能，如靜音和平穩的運動、高精度的位置控制和節能功能，使其成為各種應用的理想選擇，包括機器人、CNC 機床和 3D 打印機。

二、板框圖

三、項目特點

(1)位置控制和精度

閉環控制：電機驅動器支持閉環控制，集成編碼器進行實時位置監控和調整，確保在具有挑戰性的條件下實現精確運動。

精細定位：0.01 度的卓越位置控制精度確保了位置信息的高效和低延遲處理，并將噪音降至最低，從而實現平穩運行。

極其精確的無傳感器泊車：先進的無傳感器泊車算法無需額外的傳感器即可準確定位電機，防止系統損壞。

嵌入式 6 軸 IMU：LSM6DSO IMU 模塊通過 3 軸陀螺儀和 3 軸加速度計提供卓越的慣性測量功能，提供精確的運動反饋、系統振動檢測和應急響應。性能和效率

自適應轉矩控制和能源效率：電機驅動器根據負載要求調整扭矩，優化能源效率，減少應力并延長電機壽命。

高性能：32 位 170MHz ARM Cortex-M4 微處理器為應用代碼提供了顯著的性能改進和充足的功能。

超靜音和平穩運行：TMC2209超靜音驅動器可確保對噪聲和振動敏感的應用安靜平穩運行。

被動制動和續流：被動制動和續流功能可實現電機的平穩減速和滑行，從而增強控制和效率。

(2)兼容性和模塊化

開源方法：完全訪問硬件原理圖、PCB 布局、固件和軟件，促進透明度、協作和創新，從而創建定制解決方案。

增強的兼容性：多種連接選項，包括 UART、I2C、CAN 總線（支持 FD）和 USB2.0 Type-C（支持 PowerDelivery），有助于實現無縫通信并輕松集成到現有系統中。

模塊化概念：各種配置滿足尺寸和性能要求，同時保持成本效益，支持擴展板的附加功能。

網絡互聯：支持網絡配置架構，允許多個驅動程序相互連接，而無需額外的設備。

(3)安全可靠

可靠運行：通過寬溫度范圍、診斷功能以及內置的 ESD、電流限制、反極性、過載和 3.3V/5V IO 容差保護功能，確保可靠運行。

增強的安全算法：增強的安全算法可智能監控電機狀況，以保護電機系統和用戶免受潛在傷害。

具有實時時鐘的精確定時：專用的 HSE 和 RTC 時鐘晶振可確保對時間關鍵型任務的精確定時、可靠的代碼執行和準確的時間處理。

四、應用場景

CLN17 步進電機驅動器適用于廣泛的應用，包括但不限于下列應用。

(一)學習與研究

學習平臺：開源設計和清晰的文檔提供了通用的電機控制學習解決方案，促進了學生和教育工作者之間的創新和協作。例如：機械臂套件;太陽能跟蹤系統。

實驗室設備：精度、安全性和反饋功能對于可靠操作、準確結果和研究人員安全至關重要。例如：自動化液體處理系統;精密樣品定位系統。

協作機器人和學習系統：精確的軸位置和速度檢測使電機驅動器適用于協作機器人和學習系統，從而實現安全的人機協作。例如：用于社交互動的人形機器人;用于裝配任務的協作式機械臂。

(二)機器人和自動運動

CNC機床和3D打印機：精確和無差錯的定位對于CNC機床和3D打印機的精確制造至關重要。例如：高速或大幅面3D打印機;激光切割雕刻機;臺式數控銑床。

機器人和自動化系統：精確的控制和運動提高了機器人和自動化的整體性能。例如：自主移動機器人;拾取和放置機器人系統。

工業運動控制系統：可靠性和與工業接口的兼容性提高了工業運動控制的性能。例如：輸送系統和三角機器人;自動化裝配線。

(三)觸覺和穩定

觸覺和力反饋系統：精確的電流和力控制對于逼真的觸覺和力反饋體驗至關重要。例如：用于遠程控制的遠程操作系統;具有力反饋的虛擬現實控制器。

相機/望遠鏡穩定系統：相機和望遠鏡系統的穩定方向依賴于精確的定位和位置保持，從而簡化了系統校準，以實現精確的組件對準。例如：電動望遠鏡支架;攝像機滑塊。

審核編輯：湯梓紅