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【单片机】ESP32-S3+多TMC2209控制步进电机系列1 UART通信及无传感回零 硬件部分

news 2026/2/9 22:05:59

目录

  • 1. 硬件选型
    • 1.1 esp32硬件型号
    • 1.2 TMC2209 硬件型号
  • 2 原理接线图
    • 2.1 esp32接线
    • 2.2 TMC2209接线
      • 2.2.1 单向通讯 不配置地址
      • 2.2.2 单向通讯 配置地址
      • 2.2.3 双向通讯 单UART 【本文采用】
      • 2.2.4 双向通讯 多UART
  • 3. 成品效果

1. 硬件选型

1.1 esp32硬件型号

采用的是微雪ESP32-S3-DEV-KIT-R16N8
在这里插入图片描述

1.2 TMC2209 硬件型号

TMC2209 使用的是FLY家的版本；很多TMC2209的板子默认是不支持无传感归零的，或者需要手动焊接改板。FLY这家不用，直接通过板子背面的拨动开关开启Diag诊断引脚。
在这里插入图片描述

2 原理接线图

2.1 esp32接线

需要注意的是，ESP32有一些特殊引脚。例如GPIO 34-39：这些管脚被定义为仅输入的引脚（GPIs），它们没有内部上拉或下拉电阻，不能用作输出，因此只能作为输入使用。所以给驱动器使能的引脚应选择可以作为输出的引脚。
在这里插入图片描述

2.2 TMC2209接线

在对多个TMC2209进行UART通讯时，有多种接线方式。大致可分为单向通讯和双向通讯。

2.2.1 单向通讯 不配置地址

单向通讯时，ESP32只向TMC2209发送信息，但不接收来自TMC2209的信息。当不对TMC2209进行地址配置时，所有TMC2209使用同一个配置参数。

在这里插入图片描述

2.2.2 单向通讯 配置地址

当对不同TMC2209进行不同的参数设置时，需要对每个TMC2209进行地址配置。通过设置TMC2209上MS1 MS2引脚的电位来进行地址分配。
MS1 MS2 为0 0 ，地址0
MS1 MS2 为0 1 ，地址1
MS1 MS2 为1 0 ，地址2
MS1 MS2 为1 1 ，地址3
通过一个UART串口最多能够设置4个不同的TMC2209芯片。
在这里插入图片描述

2.2.3 双向通讯 单UART 【本文采用】

双向通讯就需要配置不同TMC2209的地址了。本教程就采用这种方法。
在这里插入图片描述
具体接线如下：
通过使用跳帽来对MS1 MS2的电位进行设置。因为本人需要控制5V和12V的步进电机，所以也采用了跳帽对驱动电压进行选择。
在这里插入图片描述

2.2.4 双向通讯 多UART

当你需要对很多个TMC2209进行设置时，可以采用多个串口进行设置。
在这里插入图片描述
下一篇将介绍在Arduino环境中的具体配置。

3. 成品效果

在这里插入图片描述

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