Электронный компас LSM303DLH triaxial модульный датчик ускорения электронные датчики

Электронный компас LSM303DLH triaxial модульный датчик ускорения электронные датчики

Информация, пожалуйста, загрузитеHttp://pan.baidu.com/s/1hqCb7A8

Название: LSM303DLH модульТри осевого магнитного поля (+ Трехосное ускорение)

Встроенный 12 бит AD конвертер,16-битное вывод данных

Использование высококачественной тяжелой золотой печатной платы,Процесс сварки машины для обеспечения качества

Использование чипа: LSM303DLH

(Внутренний источник питания: 3-5 в низкое напряжение)

Коммуникация: стандартный протокол связи IIC

Диапазон магнитного поля:

/1,9 мм/1,3 мм/4,0 мм/2,5 мм/4,7 мм

5,6 мм/8,1 мм Гаусс

Ускорение: + 2 / + 4 г/г + 8 г

Предоставить 51 один чип микрокомпьютер тест-код

Обеспечить STM32 тестовый код

LSM303D связанные Введение:

LSM303DLH чип акселерометр и магнитометр, A/D конвертер и сигнальная когерентная схема интеграции вместе, все еще через шины I2C и коммуникационный процессор. Использование одного чипа для реализации шести осей и вывода данных, снижает сложность дизайна клиента, уменьшая площадь печатной платы, уменьшая стоимость устройства.
LSM303DLH требует очень маленьких периферийных устройств, соединение также очень простое, магнитометр и акселерометр и процессоры имеют собственную связь с шиной I2C. В том случае, если клиент I/O интерфейс уровень 1,8 V, Vdd_dig_M, Vdd_IO_A и Vdd_I2C_Bus являются 1,8 V источника питания, Vdd использовать выше 2,5 V источника питания; В том случае, если клиент интерфейс уровень 2,6 V, кроме того, Vdd_dig_M требования 1,8 V, другая может использовать 2,6 V. В указанном выше, LSM303DLH Настройка/Сброс цепи необходимы для поддержания главного магнитного поля AMR. C1 и C2 для настройки/сброса цепи внешнего соответствия емкости, Настройка из-за импульса и импульса сброса имеет определенные требования, рекомендуется, чтобы пользователи не модифицировали Размер C1 и C2.
Необходим для реализации функции электронного компаса, трехосевого магнитного датчика обнаружения магнитного поля и трехосевого акселерометра. По мере развития микро-механической технологии, stmicroelectronics запустит трехосевой магнитометр и трехосевой акселерометр, интегрированный в оболочку LSM303DLH комбинированный модуль датчика, удобство клиентов за короткий период времени для разработки низкой стоимости, Высокопроизводительный электронный компас. Использование LSM303DLH в качестве примера, чтобы обсудить принцип работы устройства, технические параметры и метод реализации электронного компаса.
1.ST LSM303DLH интегрированный магнитометр и модуль датчика акселерометра
1,1 Принцип работы магнитометра
Магнетометр, используемый в LSM303DLH, анизотропный Магнето сопротивление (анизотропный Магнето-hold) материал для проверки размера магнитной индукционной интенсивности в пространстве. Это имеет кристальную структуру материала сплава чувствительна к внешнему магнитному полю, сила изменения магнитного поля может привести к AMR их сопротивление изменениям.
В процессе производства добавьте сильное магнитное поле на AMR намагниченное в одном направлении, настройте основное магнитное поле, магнитное поле и главный вертикальный вал известны как чувствительная ось AMR, как показано на рис. 3.для того, чтобы изменить форму результатов линейных измерений, Металлическая проволока на материалах AMR была 45? От угла наклона ток течет через провода. При начальном магнитном поле материала AMR Установите основное направление магнитного поля и тока 45? В комплекте угол.
Когда га внешнего магнитного поля, основное направление магнитного поля на AMR изменится и больше не является начальным направлением, тогда направление магнитного поля и текущий угол theta также изменятся, как показано на рис. 5.Для материалов AMR, изменения угла theta вызовут изменение сопротивления AMR, И линейные отношения,
ST обнаруживает сопротивление AMR с помощью моста wheatstone. R1 / R2 / R3, R4-это исходное состояние того же сопротивления AMR, но R1 / R2 и R3, R4 вместо характеристик намагниченности. При обнаружении внешнего магнитного поля, R1 / R2 увеличение значения? R3 / R4 для уменьшения R. В отсутствие внешнего магнитного поля, поэтому выход моста равен нулю; А выход моста под внешним магнитным полем-это крошечное напряжение? V.
1,2 Настройка/Сброс набора/Сброс цепи
Из-за влияния внешней среды LSM303DLH в направлении основного магнитного поля на постоянном AMR не останется прежним. LSM303DLH Встроенная Настройка/Сброс цепи, через Внутренний провод периодически генерирует электрический ток импульса, восстановить начальное основное магнитное поле, Как показано на рис. 8.важно отметить, что Настройка импульса и эффект импульса сброса одинаковы, но в другом направлении.
Настройка/Сброс цепи к LSM303DLH предлагает много преимуществ:
1) даже во время помех внешнего магнитного поля, после того, как помехи исчезли, LSM303DLH также может вернуться к нормальной работе без пользователя снова.
2) даже несмотря на то, что Рабочие долгие часы также могут поддерживать начальное направление намагничивания для точного измерения, не потому, что изменения температуры чипа или внутренний шум влияют на точность измерения.
3) отклонение моста вызвано перепадом температуры.
1,3 LSM303DLH эксплуатационных характеристик
LSM303DLH интегрированный трехосевой магнитометр и трех-осевой Акселерометр, использование цифрового интерфейса. Гаусс магнитометр диапазон измерения от 1,3 до 8,1 Гаусс разделена на 7 файлов, Пользователи могут свободно выбирать. И в пределах 20 Гаусс условий магнитного поля, чтобы иметь возможность поддерживать последовательный эффект чувствительности измерения и то же самое. Его разрешение может достигать 8 mGauss и внутреннее использование 12 бит ADC, чтобы обеспечить точное измерение интенсивности магнитного поля. LSM303DLH по сравнению с магнетометром, использующим принцип Холла с низким энергопотреблением, Высокая точность, хорошая линейность, без необходимости компенсации температуры.
LSM303DLH с функцией автоматического обнаружения. Устанавливается, когда контроллер регистрирует чип внутри цепи самопроверки генерирует примерно размер сигнала и выхода магнитного поля Земли. Пользователь может быть оценен через Чип выходных данных работает правильно.
Как высокий уровень интеграции модуля датчика, кроме магнитометра LSM303DLH интегрировал высокопроизводительный акселерометр. Акселерометр также использует 12 бит ADC, точность измерений может достигать 1 мг. Акселерометры могут работать в режиме низкой мощности, и функция сна/пробуждения, может значительно снизить энергопотребление. В то же время, Акселерометр также интегрирует шесть осей обнаружения направления, двухсторонний интерфейс программируемый прерывания.
Для портативных устройств очень важно энергопотребление устройства, напрямую влияющее на время работы в режиме ожидания. LSM303DLH может соответственно на магнитометре и акселерометре для управления режимом питания, чтобы сделать его в спящий или низкомощный режим. И пользователь может настроить частоту обновления данных магнитометра и акселерометра, Для регулировки уровня мощности. Магнитометр данных частота обновления 7,5 Гц акселерометр данных обновление частоты 50 Гц, потребление тока типичное количество 0,83 мА. В режиме ожидания текущее потребление составляет менее 3 мкА.
2. Железные магнитные помехи и калибровка
Электронный компас в основном воспринимает наличие магнитного поля Земли для вычисления направления магнитного north. Однако из-за магнитного поля Земли в целом чехол только в том случае слабый 0,5 Гаусс и обычная мобильные телефоны рог в тех случаях, когда 2 см друг от друга по-прежнему будет иметь около 4 гаусса магнитного поля, Мобильный телефон с мотором в 2 см, они имеют около 6 Гаусс магнитного поля, эта характеристика относится к электронному оборудованию на поверхности земного магнитного поля измерения подвержены воздействию помех самого электронного устройства.
Магнитные помехи относятся к магнитному материалу или могут влиять на материальное наличие местной интенсивности магнитного поля, магнитные датчики помещаются на отклонение магнитного поля Земли. Как показано на рис. 11, система координат магнитного датчика XYZ, Зеленый круг представляет вектор магнитного поля Земли в процессе окружности круга вокруг оси z вращения по траектории x, y плоскости проекции, И отсутствие каких-либо внешних помех магнитного поля, путь будет стандартом O (0, 0) В центре круга. Когда состояние помех внешнего магнитного поля измерение магнитного поля интенсивность вектора Альфа будет для точки, в которой магнитное поле Земли бета и гамма-вектор и помехи магнитного поля. Помните:
Гамма, как правило, считает, что мешают магнитному полю в этой точке, можно рассматривать как постоянный вектор. Существует много факторов, вызывающих помехи магнитного поля, таких как нанесение на печатную плату двигателя и громкоговорителя, содержащий железо, никель, Кобальт и другие металлические материалы, такие как шнеки, сопротивление, ЖК-задняя часть и оболочка, и так далее. Согласно законам Ампера электрический ток течет через провод того же типа также может производить магнитные поля, как показано на рис. 12.
Для калибровки магнитных помех от печатной платы основная работа заключается в вычислении гамма-аут.
2,1 самолет метод калибровки
На калибровке оси XY будут оснащены магнитными датчиками в вращении плоскости XY, что эквивалентно вектору магнитного поля Земли вокруг точки O (гамма x и гамма y) перпендикулярно нормальному вращению x, y плоскости, И красный круг для вектора магнитного поля в процессе вращения в плоскости x, y проекции дорожки. Он может найти расположение центра круга (Xmax + Xmin) / 2, (Ymax + Ymin) / 2). То же самое будет оборудование в плоском вращении XZ магнитного поля Земли можно получить в круге траектории XZ, это может работать в 3 d пространстве магнитного поля вектор гамма (гамма x и гамма y, гамма z).
2,2 метод калибровки стерео 8
В общем, когда устройство с датчиком в воздухе во всех направлениях вращается, измерения геометрии пространства на самом деле шар, все точки образца падает на поверхность шарика, как показано на рис. 13, с двухмерной плоскостью проекции этого круга.
Этот вид обстоятельств, может с достаточным количеством образцов, чтобы найти центр круга O (гамма x и гамма y, гамма z), а именно фиксированный размер и направление магнитного поля вектора. Формула выглядит следующим образом:
Метод калибровки 8 требует, чтобы пользователь использовал калибровочное оборудование в воздухе, чтобы сделать восемь, в принципе, больше пусть оборудование нормальное направление, указывающее на пространство, насколько это возможно, все восемь квадрантов.
2,2 十 метод калибровки
Кроме того, с помощью следующих 10 методов калибровки самолета, можно достичь цели калибровки.
3. Компенсация наклона и расчет угла навигации
После калибровки электронного компаса в горизонтальной плоскости может быть нормальным использованием. Но больше как комбинация мобильный телефон не является уровнем, обычно угол и горизонтальная плоскость. Это повлияет на точность угла поворота, угол необходимо через датчик ускорения наклона компенсации.
Для объекта в небе, в навигационной системе уже определены, как показано на рис. 17, это определение Android. Шаг (Φ) определяется как ось x и угол горизонтальной плоскости, вот направление для положительного направления; Рулон (theta) Определяется как ось y и угол горизонтальной плоскости, это в положительном направлении. Из-за угла наклона погрешности угла курса, как показано на рис. 18.как вы можете видеть, 10 градусов в направлении оси x угла наклона может вызвать максимальную погрешность угла движения от 7 до 8 градусов.
Мобильный телефон в воздухе, 3 оси ускорение наклон датчик обнаружения три оси ускорение свободного падения, весом до Тип 2 шаг and Roll может быть рассчитаны.
В текущий популярный android мобильный телефон, многие оснащены функцией компаса. Для достижения этой функции, нужно только быть оснащены ST LSM303DLH обеспечивает двойную функцию модуля датчика.