- EOL
|
Uwaga! Produkt zastąpiony przez nową wersję: AltIMU-10 v3 żyroskop, akcelerometr, kompas i wysokościomierz. |
Specyfikacja
- Napięcie zasilania: 2,5 V - 5,5 V
- Pobór prądu: 10 mA
- Trzy osie: X, Y, Z
- Interfejs komunikacyjny: I2C (TWI)
- Format danych:
- Akcelerometr: 12-bitów na oś (wyrównane do lewej)
- Żyroskop: 16-bitów na oś
- Magnetometr: 12-bitów na oś (wyrównane do lewej)
- Barometr: 24-bity (4096 LSb/mbar)
- Zakresy pomiarowe (konfigurowalne):
- Akcelerometr: ±2, ±4, ±8, ±16 g
- Żyroskop: ±250, ±500, ±2000 °/s
- Barometr: 26kPa - 128 kPa
- Magnetometr: ±1.3, ±1.9, ±2.5, ±4.0, ±4.7, ±5.6, ±8.1 gauss
- Rozmiar: 25,4 x 12,7 x 2,5 mm
- Masa: 1 g (bez złącz)
Opis
Moduł AltIMU-10 to 3-osiowy akcelerometr, 3-osiowy magnetometr (LSM303), 3-osiowy żyroskop (L3GD20) oraz barometr (LPS331). Przy pomocy tych sensorów można stworzyć kompletny system AHRS (attitude and heading reference system), czyli wyznaczyć położenie obiektu w przestrzeni trójwymiarowwj. Dane z barometru w prosty sposób zamieniane są na wysokość, dzięki żyroskopowi można śledzić obroty obiektu, a akcelerometr wraz z magnetometrem kompensują dryft żyroskopu oraz wyznaczają bezwzględny punkt odniesienia.
Wszystkie czujniki komunikują się w sposób cyfrowy poprzez magistralę I2C. Moduł posiada regulator napięcia oraz niezbędne elementy pasywne. Wyprowadzeniami są popularne złącza goldpin, umożliwiające podłączenie czujnika za pomocą przewodów lub bezpośrednie wpięcie w płytkę stykową.
AltIMU-10 jest pin-kompatybilny z modułem MinIMU-9 v2. Posiada te same funkcje z rozszerzeniem o cyfrowy barometr, który może zostać użyty jako czujnik wysokości. Poprawnie napisany kod dla MinIMU-9 v2 będzie współpracował z układem AltIMU-10.
|
Produkt kompatybilny z Arduino Producent przygotował biblioteki dla żyroskopu L3G, akcelerometru LSM303 oraz barometru LPS331, które pozwalają na prostą obsługę czujników przy pomocy Arduino. |
Przykładowy program
W celu pokazania możliwości modułu IMU udostępniony został przykładowy program dla Arduino. Wykorzystuje on dane z AltIMU-10 do wyznaczania współrzędnych w trzech osiach X, Y, Z, aby dokonać wizualizacji obiektu w przestrzeni 3D, tak jak pokazano na rysunki powyżej. Oprogramowanie zostało stworzone na bazie projektu Jordi Munoza, Williama Premerlani, Jose Julio i Doug Weibela.
Wizualizacja obiektu w przestrzeni 3D.
Wyprowadzenia
Czujnik posiada pięć wyprowadzeń do montażu złącz typu goldpin - raster 2,54mm (w zestawie).
PIN |
Opis |
| SCL | Linia zegarowa magistrali I2C. Stan wysoki równy jest równy napięciu VIN. Niski GND. |
| SDA | Linia danych magistrali I2C. Stan wysoki równy jest równy napięciu VIN. Niski GND. |
| GND | Potencjał masy układu |
| VIN | Napięcie zasilania od 2,6V do 5,5V |
| VDD | W przypadku, gdy napięci zasilania jest wyższe niż 3,3V, wyprowadzenie może służyć jako wyjście napięciowe 3,3V o wydajności prądowej do 150mA. Gdy napięcie zasilania mieści się w zakresie 2,5V - 3,3V należy podłączyć je do wyprowadzenia VDD. |
Adresacja I2C
Akcelerometr, magnetometr, żyroskop i barometr, znajdujące się w module, posiadają adresy 7-bitowe. Ustawione sa odpowiednio na:
- Akcelerometr LSM303DLHC - 0011001b
- Magnetometr LSM303DLHC - 0011110b
- Żyroskop L3GD20 - 1101011b
- Barometr LPS331AP - 1011101b
Magistrala pracuje poprawnie z częstotliwością 400MHz, wyższe wartości mogą działać poprawnie lecz nie zostały przetestowane.
Wskazówki pierwszego użycia
Wszystkie niezbędne informacje dotyczące komunikacji i obsługi czujników modułu AltIMU-10 znajdują się w dokumentacjach poszczególnych sensorów. Poniżej przedstawiamy kilka najważniejszych faktów:
- Czujnik ciśnienia, akcelerometr i żyroskop są domyślnie wyłączone. Należy je uruchomić ustawiając odpowiednie bity w odpowiednich rejestrach.
- Możliwy jest multi-odczyt i multi-zapis akcelerometru, żyroskopu i barometru za pomocą pojedynczej komendy I2C poprzez ustawienie najbardziej znaczącego bitu adresu (uruchomienie autoinkrementacji).
- Czujnik ciśnienia (barometr) posiada dane w formacie 24-bitów. Akcelerometr, magnetometr i żyroskop przesyłają 16-bitowe słowa, jednak tylko dane żyroskopu są 16-bitowe, pozostałe dwa czujniki posiadają precyzję maksymalnie 12-bitową.
- Akcelerometr domyślnie pracuje z rozdzielczością 10-bitów. Aby korzystać z pełnej 12-bitowej precyzji, należy ustawić bit HR w rejestrze CTRL_REG4_A.
- Czujnik LSM303DLHC jest połączeniem akcelerometru i magnetometru (kompasu) w jednym układzie scalonym. Oba urządzenia posiadają różne adresy magistrali I2C.
Wizualizacja orientacji w przestrzeni na podstawie odczytów z modułu IMU.
Wymiary
Układ ma niewielkie rozmiary, jego obrys mieści się w prostokącie o wymiarach: 25,4 x 12,7 mm. Do montażu służy otwór o średnicy wewnętrznej 2,18mm.
Schemat
W układzie znajdują się miedzy innymi stabilizatory napięcia, kondensatory filtrujące, rezystory podciągające (np. linie magistrali I2C) oraz inne elementy pasywne ułatwiające korzystanie z czujników IMU.
Przydatne linki |
