Драйвера TMC2100 v1.3 от фирмы Fysetc для TEVO BLACK WIDOW

Сказ о том, как я уменьшал шум работающего Tevo Black Widow. Краткий вывод: брать стоит, качество хорошее, работа моторов очень тихая.
P.S. Много информации и картинок

Являюсь счастливым обладателем Tevo Black Widow с драйверами DRV8825 и управляющей платой MKS Gen v1,4. Из коробки, принтер печатает хорошо на скорости 60 мм/с. Но был у принтера один изъян, звук работающего принтера был слышен в соседней комнате. Источником самого большого шума, были шаговые двигатели. И вот солнечным днём, я сел за выбор новых драйверов. Я выбирал из трех моделей TMC2100, TMC2130 и TMC2208. В профильной группе в контакте, пользователи советовали устанавливать TMC2100, так как они не видели большую разницу в качестве печати между этими моделями. При том TMC2100 устанавливаются и настраиваются очень даже легко.

Драйвера куплены за свои кровные. Продавец отправил заказ быстро, 17 дней в пути. Упаковка надёжная. И вот уже бегу с Почты России, счастливый домой.

Посылка пришла в пакете. Внутри коробка, а там пластиковый футляр с драйверами, отвёрткой и радиаторами. Фото распаковки, потерялось((


Немножко теорий. Прошивка знает, что на единицу расстояния нужно какое-то количество шагов. А драйвер эти шаги делит в основном на 16 или 32. Просто для примера, у шагового двигателя 1 шаг это 0,9 градусов, т.е. на один полный оборот 400 шагов. Но эти шаги весьма крупные. Поэтому драйвера поддерживают микрошаги и получается, что при настройке 1/16, на один шаг двигателя, прошивка должна сгенерировать 16 шагов, в этом случае на полный оборот двигателя нужно сгенерировать 400*16 = 6400 шагов.

А с TMC2100 немногая другая ситуация, если сравнивать с DRV8825. TMC2100 интересен самостоятельным дроблением микрошага 1/16 до 1/255. Драйвер умеет шаги от прошивки ещё дробить на более мелкие шаги, тем самым снижая шум и снимая нагрузку на контроллер платы. Т.е. плата при 1/16 на полный оборот двигателя генерирует 6400 шагов. А в реальности драйвер превратит это в 102 400 шагов. Для платы это очень много и требует кучу ресурсов, а так драйвер берёт эту работу на себя.

Начнём установку. Прежде всего, вынимаем старые драйвер. Убираем все перемычки. Эти перемычки по сути просто замыкают определённые выводы драйвера и меняют режим его работы.
Старые драйвера DRV8825 работали в режиме 1/32 шага.


Режим работы на TMC2100 меняется на самом драйвере, то на плате перемычки просто не нужны.

Драйвер имеет две технологии. stealthChop – очень тихое и плавное управление, но могут возникать пропуски микрошагов, слои могут смешаться относительно друг друга. spreadCycle движение чуть громче, но нет пропусков. Берём паяльник и соединяем GND и CFG1.

Подключаем принтер к компьютеру и открываем прошивку. Скачиваем самую свежую прошивку Marlin 1.1.8. Закомментируем строчку со старым драйвером, и раскомментируем с новым в разделе Configuration.h.

Конфигурация автоматически инвертирует направление шаговых двигателей под драйвер.

И делит в два раза шаги.

Тут же, чуть ниже меняем язык на родной.

Клеем сверху радиатор и устанавливаем на плату. При настройке напряжения, рекомендуется отсоединить двигатель от драйвера. Т.к. мы не знаем с каким напряжением нам его выслали.

Расчехляем мультиметр и ставим его в режим измерения напряжения. Подсоединяем щупы: минусовой к GND, а плюсовой в специальное отверстие.

Держим одной рукой как китайские палочки щупы мультиметра, второй рукой берём отвёртку (которая шла в комплекте с керамическим наконечником) и крутим подстрочный резистор (потенциометр). Выставляю нужное нам напряжение Vref. Лучше попросить помощи, ещё одна пара рук не помещает!

Напряжение Vref рассчитывается по формулам в зависимости от шагового двигателя, который вы используете. Но в основном подбирается опытным путём.
Irms = (Vref * 1.77A) / 2.5V = Vref * 0.71
Vref = (Irms * 2.5V) / 1.77A = Irms * 1.41 = Imax
Vref = Напряжение на Vref контакте
Irms = RMS (Root Mean Square) ток на фазе (Irms = Imax / 1.41)
Imax = Максимальный ток на фазу (Imax = Irms * 1.41)
Идеально было поставить 1,2 В. Но меня устраивает и 1 В.

Видео работы:


Вывод: драйвера хорошего качества. Все так, как заявляет продавец. Шаговые двигатели стали работать так тихо, что сейчас слышно, как работает 120 мм вентилятор от компьютера, который охлаждает плату управления и блок питания. Но радиатор, я бы посадил на термоклей. Что в будущем и сделаю)) Всем удачи и спасибо, что дочитали до конца!