3 шт. электронный компас Lsm303dlh с тремя осями | Электронные компоненты и

3 шт. электронный компас Lsm303dlh с тремя осями | Электронные компоненты и

LSM303DLH трехосевой электронный компас модуль ускорения электронный компас датчик

Ссылка на высокой интенсивности параметры:

Соотношение размеров:Http://pan.baidu.com/s/1dDcsGJv

LSM303D сопутствующая Презентация в мастерской:

LSM303DLH чип акселерометра, магнитометра, A/D преобразователя и цепи уровня сигнала интегрированы вместе, все еще шины и связи I2C. Таким образом, только чип для удовлетворения требований 6-осевой данных обнаружения и выход, лежит на покупателе и уменьшить сложность проектирования снижает печатная схема (PCB) в окружающую среду, снижает стоимость устройства.
LSM303DLH потребности периферийных устройств, подключение также очень просто, магнитометр и акселерометр каждый имеют автобус I2C и связь. В том случае, если клиент I/O интерфейс уровень 1,8 V,Vdd_dig_M, vdd_IO_A и Vdd_I2C_Bus можно подобрать 1,8 V источника питания, Vdd с использованием 2,5 V выше источника питания; В том случае, если клиент интерфейс уровень 2,6 V, в дополнение к Vdd_dig_M требования 1,8 V, может быть изготовлен из 2,6 V. В вышеуказанном LSM303DLH необходимо установить/сбросить цепь для поддержания AMR главного магнитного домена. C1 и C2 устанавливается/сбрасывается схема внешнего соответствия емкости, в результате набора импульсов и импульса сброса требуется определенный уровень, пользователям рекомендуется предостеречь, если вы хотите изменить их по C1 и C2.
Для реализации функции электронного компаса требуется Обнаружение-магнитное поле трехосного магнитного датчика и трехосевого датчика ускорения. Благодаря микромеханическому процессу зрелости Запуск трехосного магнитометра и трехосевого акселерометра, интегрированного в одну посылка модуля датчика «Два в одном» LSM303DLH, удобный в использовании в течение короткого периода времени для разработки недорогого, высокопроизводительного электронного компаса. В этой работе, LSM303DLH в качестве примера, чтобы обсудить принцип работы, технические параметры и электронный компас, метод реализации.

1.ST интегрированный магнитометр и модуль датчика акселерометра LSM303DLH
1,1 магнитометр принцип работы
В LSM303DLH в магнитометре с использованием анизотропного магниторезистанса (анизотропные магнетостойкие материалы для обнаружения магнитной индукционной интенсивности пространства. Это имеет кристальную структуру сплавов на внешней стороне магнитного поля очень чувствительная, сила магнитного поля изменения приведет к самому AMR в изменении значения сопротивления.
В процессе производства, сильное магнитное поле, приложенное к AMR, в определенном направлении намагничивания, Установите основное магнитное поле, основное магнитное поле, перпендикулярное оси, называется осью AMR, как показано на рис. 3. Для того, чтобы сделать результаты измерений линейным образом, чтобы изменить AMR материал на металлической проволоке 45? Угол наклона выравнивания, ток передается от проводов ВКЛ и ВЫКЛ. Из исходного материала AMR с высоким магнитным полем, построенного на основном магнитном поле и направлении тока 45? Угол.
Когда внешнее магнитное поле Ha, AMR на направлении основного магнитного поля изменится так, что оно больше не является начальным направлением, затем направление магнитного поля и ток угла changes также изменяются, как показано на рис. 5. Для материала AMR угол change изменения может привести к тому, что сам AMR изменяет сопротивление, и есть линейная связь,
ST использование Wheatstone bridge detection AMR изменение сопротивления. R1/R2/R3/R4-это исходное состояние того же сопротивления AMR, но R1/R2 и R3/R4 имеют противоположные характеристики намагниченности. Когда обнаруживается, что внешнее магнитное поле, сопротивление R1/R2 увеличивается? R R3/R4 уменьшение R. Это не имеет внешнего магнитного поля моста выхода нулевой; Наличие внешнего магнитного поля электрического моста при выходе из небольшого напряжения? V.

  
1,2 набор/Сброс набора/Сброс цепи
Из-за влияния внешней среды LSM303DLH в AMR на основное направление магнитного поля не остается неизменным. LSM303DLH имеет встроенный набор/Сброс цепи, с помощью внутренней металлической катушки периодического поколения импульса тока, восстановить исходную основную магнитную область, как показано на рис. 8. Следует отметить, что заданный пульс и пульс сброса эффекта одинаковы, только разное направление.
Схема набора/сброса в LSM303DLH приносит много преимуществ:
1) даже в лице внешних помех магнитного поля, помехи исчезают после того, как LSM303DLH может вернуться к нормальной работе и не требует от пользователя повторной коррекции.
2) даже после длительной работы, но и для поддержания Направления Намагничивания для точных измерений, не потому, что чип изменяет температуру или изменение внутреннего шума увеличивается и влияет на точность измерения.
3) для устранения температурного отклонения мостика.

 
1,3 LSM303DLH эксплуатационных характеристик
LSM303DLH интегрированный трехосевой магнитометр и трехосевой акселерометр, цифровой интерфейс. Магнитометр, диапазон измерения от 1,3 Гаусс к 8,1 Гаусс разделена на 7 файл, пользователь может свободно выбирать. И в 20 Гаусс в среде магнитного поля способны поддерживать последовательное измерение эффекта и такую же чувствительность. Разрешение, которая может достигать до 8 mgauss и внутренний 12-bit ADC, для того, чтобы обеспечить прочность магнитного поля точное измерение. И использование принципа Холла магнетометра по сравнению с LSM303DLH низкого энергопотребления, высокой точности, хорошей линейности и не требует компенсации температуры.
LSM303DLH имеет функцию автоматического обнаружения. Когда контрольный регистр A установлен, чип самоизмеряемой цепи может генерировать приблизительно геомагнитное поле размера сигнала возбуждения и выхода. Вы можете использовать выходные данные на основе чипа работает правильно.
Как высокий уровень интеграции модуля датчика, в дополнение к магнитометру снаружи LSM303DLH также интегрирован с высокой производительностью акселерометра. Акселерометр, используя один и тот же 12-разрядный ADC, может достигать до 1 мг точность измерения. Акселерометр может работать в режиме низкой мощности, а функция сна/пробуждения может значительно снизить энергопотребление. В то же время, акселерометр, а также интегрирован с 6-осевой Обнаружение направления, два программируемых прерываний интерфейсом.
Для портативных устройств очень важно энергопотребление устройства, что напрямую влияет на время работы в режиме ожидания. LSM303DLH может быть соответственно магнитометром и акселерометром в режиме источника питания к управлению, чтобы войти в режим сна или низкой мощности. И пользователь может настроить частоту обновления данных магнитометра и акселерометра для регулировки уровня энергопотребления. Магнитометр данных частота обновления 7,5 Гц акселерометр данных обновление частоты 50 Гц, потребляемый ток с типичной стоимости 0.83mA. В режиме ожидания ток потребления меньше 3uA.

 
2. Железные магнитные помехи и калибровка
Электронный компас в основном через восприятие присутствия магнитного поля Земли для расчета магнитного Северного полюса в направлении. Однако из-за магнитного поля Земли в целом есть только в том случае слабый 0,5 Гаусс, тогда как обычный мобильный телефон динамик в тех случаях, когда от 2 см находится в пределах нормы 4 гаусса магнитного поля, мобильный телефон с мотором 2 см имеет около 6 гауссийских магнитных полей, Эта функция позволяет электронному устройству на поверхности земного магнитного поля измерять уязвимость к самому электронному устройству.
Помехи магнитного поля относятся к магнитному веществу или могут повлиять на локальное магнитное поле прочности материала, так что расположение магнитного датчика на магнитном поле Земли произошло отклонение. Как показано на рис. 11, в магнитном датчике системы координат XYZ, зеленый круг указывает на то, что Земной вектор магнитного поля z-axis, который вращается по окружности во время плоскости XY проекционного следа, нет никаких внешних помех магнитного поля, этот трек будет стандартным для O(0,0) Как центр круга. Когда из-за внешних помех магнитного поля, измерение силы вектора магнитного поля α будет в этой точке-магнитное поле Земли β интерференционное магнитное поле γ вектора и. Помните:
Как правило, можно сказать, что интерференционное магнитное поле гамма в этой точке может рассматриваться как постоянный вектор. Есть много других факторов, которые могут быть вызваны магнитным помехом, размещенным на печатной плате двигателя и рога, А также содержит железо-никель-кобальтовые металлические материалы, такие как винты для щитка, ЖК-задняя пластина и корпус и так далее. Также в соответствии с амперным током через провод также генерирует магнитное поле на рис. 12.
Для того, чтобы откалибровать их от помех магнитного поля печатной платы, основная задача заключается в вычислении obtained.

 
2,1 самолет метод калибровки
Для оси XY калибровки будет оснащен магнитным датчиком устройства в вращении XY-plane, эквивалент вектора магнитного поля Земли вокруг поперечной точки O(γ x, y) перпендикулярно плоскости XY нормального вращения, Красный круг-это вектор магнитного поля во время вращения в проекции XY-plane траектории. Он может найти центр положения (Xmax + Xmin)/2, (Ymax + Ymin)/2). То же устройство в плоскости XZ может быть получено магнитное поле Земли на плоскости XZ круга locus, это можно найти в трехмерном пространстве магнитного поля помех вектор γ (гамма x, y, z).

  
2,2 трехмерный метод калибровки 8 слов
В общем, когда устройство с датчиками в воздухе вращается в направлении, измерения геометрической структуры на самом деле являются круглым шариком, все точки выборки предназначены для падения на поверхность шара, как показано на рис. 13, Это наблюдение имеет двумерную плоскость проекции круга аналогична.
Этот чехол, возможно с адекватными точками образцов, определяемыми центром O(γ x, y, gamma z), I. Е., фиксированное магнитное поле помех вектор величины и направления. В соответствии со следующей формулой:
Метод калибровки 8 слов требует, чтобы пользователю была необходима калибровка устройства в воздухе и 8 слов встряхиванием, в принципе, максимально приблизив устройство к нормальному направлению, указывающему на все 8 квадрантов.

  
3. Компенсация наклона и расчет угла поворота
После калибровки электронный компас в горизонтальной плоскости уже может использоваться нормально. Но чем больше времени мобильный телефон и не должен поддерживать уровень, обычно он и горизонтальная плоскость имеют угол. Этот угол будет влиять на угол заголовка точности, он должен быть решен путем компенсации наклона датчика ускорения.
Для объекта в небе, отношение, навигационная система уже давно четко определена, как показано на рис. 17, android также использует это определение. Шаг (Φ) определяется как ось x и горизонтальная плоскость, в которой угол, формируемый направлением, показанным на рисунке, является положительным направлением; Рулон (θ) определяется как ось y и горизонтальная плоскость, в которой угол, формируемый направлением, показанным на рисунке, является положительным направлением. По углу наклона угла заголовка ошибка, как показано на рис. 18. Видно, что в направлении оси x 10 градусов угла наклона может привести к максимальному отклонению угла поворота 7-8 градусов.
Мобильный телефон в прямом эфире наклонной осанки в 3-осевой датчик: Датчик ускорения обнаруживает тот факт, что три оси ускорение свободного падения компонент, по формуле 2 может рассчитать шаг-н-ролл.
Широко используемый текущий телефон android, многие из которых оснащены функцией компаса. Для того, чтобы достичь этой функции, необходимо только предоставить ST предоставленный два в одном чувствительный модуль LSM303DLH.

Оформлен: