LSM303DLH HM55 трехосевой электронный модуль ускорения компаса 3-5 В LSM303 LSM303D |

LSM303DLH HM55 трехосевой электронный модуль ускорения компаса 3-5 В LSM303 LSM303D |

Описание: Название: модуль LSM303DLH (трехосевое магнитное поле + трехосевое ускорения) Чип встроенный 12bit AD постоянного тока в переменный конвертер, 16-bit data выход Высококачественная погружная Золотая печатная плата, процесс машинной сварки для обеспечения качества Использование чипа: LSM303DLH Источник питания: 3-5 в (Внутренняя регулировка низкого напряжения при выпадении) Способ связи: стандартный протокол связи IIC Диапазон магнитных полей: ± 1,3/± 1,9/± 2,5/± 4,0/± 4,7/± 5,6/± 8,1 Гаусс Диапазон ускорения: ± 2 г/± 4 г/± 8 г Предоставьте 51 тестовый код с одним чипом Предоставьте тестовый код STM32 LSM303D Краткая информация, связанная с: Акселерометр, магнитометр, Преобразователь A/D и схема обработки сигналов LSM303DLH интегрированы и до сих пор поддерживают связь с процессором через шина I2C. Таким образом, 6-axis данных обнаружения и выход реализована только один чип, что снижает дизайн трудности лежит на покупателе, уменьшает занимают площадь печатной платы, И уменьшает стоимость устройства. LSM303DLH требует нескольких периферийных компонентов, и его легко подключить. Магнитометр и акселерометр каждый имеет шина I2C и процессор связи. В том случае, если клиент I/O интерфейс уровень 1,8 V, Vdd_dig_M, Vdd_IO_A и Vdd_I2C_Bus может быть подключен к 1,8 V, Vdd может быть питание от 2,5 V или больше; В том случае, если клиент интерфейс уровень 2,6 V, за исключением случаев, Vdd_dig_M требует 1,8 V, Прочие ожерелья и подвески может использовать 2,6 V. Как было указано выше, LSM303DLH требует установки/сброса цепи для поддержания основной магнитной области AMR. C1 и C2 являются внешними подходящими конденсаторами цепи set/reset. Поскольку для набора импульсов и пульса сброса есть некоторые требования, рекомендуется, чтобы потребители не произвольно модифицировали Размер C1 и c2. С целью осуществления электронный компас функция, трехосевой магнитный датчик температуры для обнаружения магнитного поля и трехосный датчик: датчик ускорения не требуется. С зрелости микрофонов, процесс, STMicroelectronics ввела LSM303DLH, два-в-одном сенсорный модуль, который объединяет трехосевой магнитометр и трех-осевой акселерометр в одном посылка, позволяет покупателям сконструировать низкую стоимость, высокопроизводительную электронику в течение короткого периода времени. Компас. В этой работе LSM303DLH используется в качестве примера, чтобы обсудить рабочий принцип, технические параметры и способ применения электронного компаса. 1. Интегрированный магнитометр ST и модуль датчика акселерометра LSM303DLH 1,1 как работает магнитометр В магнитометре LSM303DLH для обнаружения магнитной индукции в космосе используется анизотропный материал, устойчивый к магнитному воздействию. Такой сплав Материал с украшением в виде кристаллов структура чувствительна к внешнему магнитного поля, а также изменения в сила магнитного поля приводит к изменению в значение сопротивления AMR сама по себе. В процессе производства к AMR применяется Мощное магнитное поле, чтобы намагнитить его в определенном направлении для создания основной магнитной области. Ось, перпендикулярная основной магнитной области, называется чувствительной осью AMR, как показано на рисунке. Для того, чтобы изменить результаты измерений линейным образом, металлические провода на AMR материал расположены под углом 45 °, из которого течёт ток. Направление основной магнитной области и тока, установленное начальным сильным магнитным полем на материале AMR, имеет угол 45 Å. Когда есть внешнее магнитное поле Ha, направление основной магнитной области на AMR изменяется и больше не является начальным направлением, затем угол changes между направлением магнитного полей и током также меняется, как показано на рисунке. 5. Для материалов AMR, Изменение угла θ приводит к изменению в AMR для собственного сопротивления и линейным. ST использует мост Wheatstone, чтобы обнаруживать изменения сопротивления AMR. R1/R2/R3/R4-это резисторы AMR того же начального состояния, но R1/R2 и R3/R4 имеют обратные характеристики намагничения. Когда обнаружится Внешнее магнитное поле, сопротивление R1/R2 повышает? R и R3/R4 уменьшаются на R. Таким образом, в связи с отсутствием внешнего магнитного поля, выходному проводу мост равен нулю, а также в присутствии внешнего магнитного поля, выходному проводу мост небольшое напряжение? V. 1,2 Декодер каналов кабельного телевидения/цепью повторного включения Из-за влияния внешней среды, направление основной магнитной области на AMR в LSM303DLH не будет оставаться постоянным. LSM303DLH имеет встроенную/сбросную цепь, которая автоматически генерирует импульсы тока через внутреннюю металлическую катушку, чтобы восстановить начальную основная Магнитная область, как показано на рис. 8. Следует отметить, что набор импульсов и пульс сброса имеют одинаковый эффект, но направление отличается. Цепь настройки/сброса приносит много достоинств LSM303DLH: 1) даже если он встречает помехи от сильных внешних магнитных полей, LSM303DLH может вернуться к нормальной эксплуатации после того, как помехи исчезнут, не требуя, чтобы пользователь мог выполнять коррекцию снова. 2) точное измерение может быть выполнено путем сохранения направления намагничения, даже если оно используется в течение длительного времени, и это не влияет на точность измерения из-за изменения температуры чипа или увеличения внутреннего шума. 3) Устраняет отклонение моста из-за смещения температуры. 1,3 параметры производительности LSM303DLH В LSM303DLH интегрирует три оси магнитометр и трех-осевой акселерометр с цифровым интерфейсом. Магнитометр, диапазон измерений составляет от 1,3 Гаусс к 8,1 Гаусс в 7 шагов, что пользователи могут выбрать их в собственных целях. И последовательное измерение и такая же чувствительность в магнитном поле, до 20 гаусов. Имеет разрешение 8 mGauss и 12 бит ADC внутри, чтобы обеспечить точное измерение прочности магнитного полей. По сравнению с магнетометрами, которые используют принцип холла, LSM303DLH имеет низкое энергопотребление, высокая точность, хорошая линейность и без компенсации температуры. LSM303DLH имеет функцию автоматического обнаружения. В тех случаях, когда управление зарегистрировать устанавливается, самотестирования контуру Внутри чип генерирует возбуждения сигнала примерно величины магнитного поля Земли и выходов. Пользователь может определить, работает ли чип, как правило, путем вывода данных. В качестве высокоинтегрированного сенсорного модуля, в дополнение к магнитометру, LSM303DLH также интегрирует высокопроизводительный акселерометр. Акселерометр, а также использует 12-разрядный АЦП для того, чтобы обеспечить точность измерения 1 мг. Акселерометр, где существует большое количество режим с низким энергопотреблением с sleeр/wake-up возможности значительно сократить потребеление энергии. В то же время, акселерометр также включает 6-axis Обнаружение направления и два программируемых прерываний на другие транспортные средства. Для портативных устройств, очень важно, чтобы расход энергии устройства непосредственно влияет на Время в режиме ожидания. LSM303DLH может управлять режимом работы магнитометра и акселерометра, чтобы поместить их в режим сна или низкого заряда. И пользователь может регулировать частоту обновления данных магнитометра и акселерометра для регулировки уровня потребления энергии. В тех случаях, когда магнитометр данных частота обновления 7,5 Гц и акселерометр данных обновление частоты 50 Гц, потребляемый ток составляет, как правило, 0,83 мА. В режиме ожидания, потребляемый ток составляет менее 3uA. 2. Ферромагнитное поле, интерференция и калибровка Электронный компас в основном вычисляет направление Магнитный Северный полюс при обнаружении движущихся наличие магнитного поля Земли. Тем не менее, поскольку магнитного поля Земли, как правило, только в том случае слабый 0,5 Гаусс, обычный мобильный телефон Рог по-прежнему будет иметь магнитного поля около 4 Гаусс в тех случаях, когда оно находится в 2 см друг от друга. Мобильный телефон с мотором будет иметь магнитное поле около 6 гаусов, когда он будет 2 см. Эта функция позволяет измерить магнитное поле земной поверхности электронного оборудования, подверженного интерференциям со стороны самого электронного устройства. Магнитные помехи в магнитном поле-это присутствие магнитного вещества или вещества, которое может влияет на прочность местного магнитного полей, таким образом, магнитное поле планеты в том месте, где находится магнитный датчик, будет отклонено. Как показано на рисунке. 11, в XYZ система координат магнитный датчик, зеленый круг представляет собой проекции траектории в плоскости XY при вращении на магнитное поле Земли вектор вокруг оси z, И без каких-либо внешних магнитных помех, траектория будет иметь стандартный круг, центрирующийся на O(0,0). При возникновении внешних магнитных помех, измеренное магнитное поле, сила вектора ② будет вектором, суммой земного магнитного полевого β и интерференционным магнитным полем γ в этот момент. Обозначено как: В целом полагают, что в данный момент вызывающее раздражение магнитное поле γ можно расценить в качестве постоянного вектора. Существует много элементов, которые могут вызывать помехи в магнитном поле, например, моторы и рожки, установленные на печатной плате, а также материалы, содержащие такие металлы, как железо-никель-кобальт, такие как экраны, винты, резисторы, ЖК-панели и корпуса. Провод, который также имеет ток по законам Ампера, также производит магнитное поле, как показано на рис. 12. Для того чтобы откалибровать эти помехи в магнитном поле от платы, основная задача заключается в подсчете calculate. 2,1 Метод калибровки самолета Для калибровки оси XY устройство, оснащенное магнитным датчиком, вращается в оси XY, Что равноценно вращению вектора земного магнитного полей вокруг нормальной точки O(γx, γy) перпендикулярном плоскости XY И красный круг-это траектория вектора магнитного полей, проецируемая в XY самолете во время вращения. Здесь вы можете найти место в центре круга (Xmax + Xmin)/2, (Ymax + Ymin)/2. Точно так же устройство может вращаться в плоскостях XZ, чтобы получить круг траектории магнитного полей земной поверхности на плоскостях XZ. Магнитное поле помех вектор γ(γx, γy, γz) в пространстве. 2,2 стерео с цифрой «8» и надписью, метод калибровки В общем, когда устройство с датчиками вращается во всех направлении в воздухе, пространственная Геометрия измеренных значений на самом деле является областью, И все дискретные точки опускаются на поверхность шара, как показано на рис. 13. Это похоже на круг прогнозируемый в двухмерном плоскости. В этот чехол, центр обратили на нас внимание! O(γx, γy, γz), то есть величина и направление фиксированное магнитное поле помех, может быть получена из достаточное количество образец очков. Эта формула выглядит следующим образом: Метод калибровки 8 слов требует, чтобы пользователь выполнял 8-метровое долото в воздухе, используя оборудование, которое будет откалибровано. В основном, нормальное направление устройства должно направляться на все восемь квадратов пространства. 2,2 десять сторонняя метод калибровки Кроме того, калибровка может быть достигнут с помощью следующей 10-гранная метод калибровки. 3. Компенсации наклона и подсчета угла навигации После калибровки электронный компас готов к использованию на горизонтальной поверхности. Но чаще телефон находится не на одном уровне, обычно он имеет угол обзора уровня воды. Этот угол влияет на точность угла поворота и требует компенсации наклона датчиком ускорения. Для позиционирования предмета в воздухе, навигационная система уже была определена, как показано на рис. 17, которая также используется в Android. Шаг (Φ) определяет как угол между x-axis и горизонтальной плоскостью, и показано направление положительного направления; Roll (θ) определяет как угол между осью y и горизонтальной плоскостью, и направление, указанное, является положительным. Ошибка угла поворота, вызванная углом наклона, указана на рис. 18. Это может быть видно в том, что угол наклона 10 градусов в направлении оси x может вызвать, так как измерения выполнены вручную максимум угла 7-8 градусов. Наклона осанку мобильный телефон в воздухе обнаруживает компоненты ускорение свободного падения на три оси через 3-осевой датчик: Датчик ускорения, а затем шаг and Roll может быть рассчитано по формуле 2. Многие популярные в настоящее время телефоны android оснащены функцией компаса. Для того, чтобы достичь этой функции, только 2-в-1 сенсорный модуль LSM303DLH предоставленной ST до нужного размера. Посылка включает в себя: 1 шт х GY-51 LSM303 LSM303D LSM303DLH HM55 три оси ускорения электронный компас модуль 3-5V