前面已实现了使用DIR和STEP控制TMC2209步进电机。

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本次将通过串口UART通信方式，完成TMC2209步进电机驱动板的进阶功能测试，借助串口指令实现电机启停、正反转控制，解锁驱动板的寄存器配置、电流调节等进阶功能。

1、PDN/UART引出

TMC2209的PDN/UART引脚默认未直接引出到外部排针，这也是我此前多次尝试串口通信均失败的根本原因。

查看原理图，在芯片那一面靠近排针焊盘的位置，有3个方形焊盘——这是预留给用户的跳线选择点，焊接上方或下方焊盘即可将UART功能引出到对应引脚。（如下图红框中的位置）

根据@walker2048 大佬的指导，我焊接了下面两个焊盘（如下图红色箭头），成功将UART功能引出到靠近SPREAD标注的PDN/UART引脚。

2、接线图

硬件清单：USB转TTL、杜邦线、TMC2209 驱动模块、TMC2209扩展板、步进电机。

按照下面示意图完成接线：

其他引脚说明：

• VM 和相邻的GND：接12V直流电源。

• VIO 和相邻的GND：接USB转TTL的 3.3V 和 GND。

• EN ：接GND。

连接实物图：

3、串口通信测试

使用官方推荐的工具 ScriptCommunicator 进行测试。

• ScriptCommunicator下载地址：https://sourceforge.net/projects/scriptcommunicator/files/Windows/

• TMC220X.scez配置文件下载地址：https://github.com/watterott/SilentStepStick/tree/master/ScriptCommunicator

TMC220X.scez 是ScriptCommunicator 的配套配置文件，借助 TMC220X.scez，不用熟记繁杂串口指令，就能通过图形化配置 TMC2209 驱动板。

完成 ScriptCommunicator 安装后，双击打开 TMC220X.scez 文件，在界面中选择设备型号 TMC2209 以及对应的串口号，随后点击 Connect 按钮，再参照下图翻译完成参数设置。

重点是配置IRUN运行电流、IHOLD保持电流，需根据所用步进电机的额定电流精准设置，避免电流过大烧毁驱动板或电机。我使用的步进电机建议电流为0.24A，IRUN和IHOLD均设置为3，其余保持默认。（如下图）

设置完，断开串口连接。切换到ScriptCommunicator，将发送、接收数据格式统一设置为HEX十六进制模式。通过设备返回数据判断串口通信是否正常，若有正常回包则证明硬件接线、串口配置均无误，通信链路通畅。

发送测试指令：05 00 06 6F

收到的回复：05 00 06 6F 05 FF 06 21 00 00 40 4F

其中：

• 05 00 06 6F 是本地回显（单线UART正常现象）

• 05 FF 06 21 00 00 40 4F 是TMC2209的真实回复

回复解析：

• 05 = 同步字节

• FF = 主机地址

• 06 = IOIN寄存器

• 21 00 00 40 = 32位寄存器数据

• 4F = CRC

关键信息：VERSION = 0x21，芯片识别正常，确认是TMC2209。与TMC220X.scez的信息一致。（如下图）

所有串口控制指令的定义、格式、功能说明，可查阅TMC2209官方数据手册第5章Register Map。（如下图）

4、串口控制电机转动测试

确认串口通信正常后，通过发送自定义串口指令，控制步进电机完成正向转动、停止、反向转动动作，测试指令如下：

① 电机正向转动：指令：05 00 A2 00 FF FC 18 57

参数说明：对应电机速度参数 VACTUAL = 1000，驱动电机慢速正向转动。

② 电机停止：指令：05 00 A2 00 00 00 00 0E

参数说明：清零电机速度参数，立即停止电机转动，实现急停控制。

③ 电机反向转动

指令：05 00 A2 00 00 03 E8 86

参数说明：对应电机速度参数 VACTUAL = -1000，驱动电机慢速反向转动。

说明：串口消息中，红色字符串为发送的消息，黑色为收到的消息。VACTUAL寄存器为Write Only类型，因此没有真实的回复，只有本地回显。

测试效果如下视频：