- EOL
Sprawdź nową wersję AltIMU-10 V5!
Opis produktu: AltIMU-10 v4 - żyroskop, akcelerometr, kompas i wysokościomierz IMU I2C - moduł Pololu
Moduł AltIMU-10 v4 to 3-osiowy akcelerometr, 3-osiowy magnetometr LSM303D, 3-osiowy żyroskop L3GD20H oraz barometr LPS25H. Przy pomocy tych sensorów można stworzyć kompletny system AHRS (attitude and heading reference system), czyli wyznaczyć położenie obiektu w przestrzeni trójwymiarowej. 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.
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.
W stosunku do poprzedniej wersji, AltIMU-10 v4 posiada nowe 3-osiowe czujniki MEMS firmy ST - żyroskop L3GD20H, akcelerometr z magnetometrem LSM303D oraz barometr LPS25H. Żyroskop L3GD20H posiada większą dokładność oraz zapewnia wyższą stabilność pomiarów od poprzednika. Nowy magnetometr umożliwia pomiar w szerszym zakresie - do 12 gauss.
Barometr cechuje się wyższą dokładnością (do 0,02 kPa) oraz niższym poziomem szumów (0,001 kPa). Posiada również wbudowany buffor FIFO, w którym można przechowywać dane pomiarowe przed ich transmisją. W celu możliwości podłączenia dwóch AltIMU-10 jednocześnie producent zmienił również adresację magistrali I2C. Rozkład wyprowadzeń jest w pełni zgodny z poprzednią wersją.
AltIMU-10 v4 jest pin-kompatybilny z modułem MinIMU-9. Posiada te same funkcje z rozszerzeniem o cyfrowy barometr, który może zostać użyty jako czujnik wysokości. Poprawnie napisany kod dla MinIMU-9 będzie współpracował z układem AltIMU-10 v4.
|
Produkt kompatybilny z Arduino Producent przygotował biblioteki dla żyroskopu L3G, akcelerometru LSM303 oraz barametru LP25H, 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 poniżej. 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 2,54 mm (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 2,5 V do 5,5 V |
| VDD | W przypadku, gdy napięcie zasilania jest wyższe niż 3,3 V, wyprowadzenie może służyć jako wyjście napięciowe 3,3 V o wydajności prądowej do 150 mA. Gdy napięcie zasilania mieści sie w zakresie 2,5 V - 3,3 V należy podłączyć je do wyprowadzenia VDD. |
| SA0 |
Wejście umożliwiające zmianę adresacji I2C zgodnie z tabelą poniżej. Pin współpracuje z napięciem 3,3 V, podłączenie 5 V może trwale uszkodzić układ. |
Adresacja I2C
Akcelerometr, magnetometr, żyroskop i barometr, znajdujące się w module, posiadają adresy 7-bitowe. Ustawione sa odpowiednio na:
| Czujnik |
Adres domyślny |
Adres SA0 w stanie niskim |
|---|---|---|
|
L3GD20H żyroskop |
1101011b | 1101010b |
|
LSM303D akcelerometer i magnetometr |
0011101b | 0011110b |
|
LPS331AP barometer |
1011101b | 1011100b |
Magistrala pracuje poprawnie z częstotliwością do 400 MHz (fast mode).
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 wartości.
- W porównaniu do poprzednich wersji rejestry akcelerometru LSM303D są bardziej zgodne z rejestrami magnetometru.
- Żyroskop, akcelerometr i magnetometr wysyłają 16-bitowe dane w dwóch 8-bitowych słowach.
Specyfikacja AItlMU-10 v4
- Napięcie zasilania: 2,5 V - 5,5 V
- Pobór prądu: 6 mA
- Trzy osie: X, Y, Z
- Interfejs komunikacyjny: I2C (TWI)
- Format danych:
- Akcelerometr: 16-bitów na oś (wyrównane do lewej)
- Żyroskop: 16-bitów na oś
- Magnetometr: 16-bitów na oś (wyrównane do lewej)
- Barometr: 24-bity (4096 LSb/mbar)
- Zakresy pomiarowe (konfigurowalne):
- Akcelerometr: ±2, ±4, ±6, ±8, ±16 g
- Żyroskop: ±245, ±500, ±2000 °/s
- Barometr: 26 kPa - 126 kPa
- Magnetometr: ±2, ±4, ±8, ±12 gauss
- Rozmiar: 25,4 x 12,7 x 2,5 mm
- Masa: 0,8 g (bez złącz)
