任务介绍
本次任务是第三期的任务四,实现一个三轴模块的设计,需要选择一款加速度传感器,需要设计一款IMU模块,可实现至少三轴的数据检测,例如加速度计、陀螺仪、磁力计等,不同的类型传感器不管三轴还是六轴基本都是数字结构的,板卡尺寸要求小于60mmx40mm。
模块介绍
本次根据任务选择设计一个三轴模块,使用的是ST的LIS2HH12。 LIS2HH12是属于“pico”系列的超低功耗高性能 3 轴线性加速度计,具有数字 I2C、SPI 串行接口标准输出。器件具有超低功耗工作模式,可实现高级节能、智能睡眠唤醒(活动)以及恢复睡眠(不活动)功能。LIS2HH12 具有±2g/±4g/±8g 的动态用户可选满量程,并能通过 10 Hz 到 800 Hz 的输出数据速率测量加速度。器件可配置为通过检测惯性唤醒/自由落体事件以及通过器件自身的位置生成两个独立中断信号。两个中断发生器的阈值和时序可由终端用户动态设定。LIS2HH12 内置 32 级先进先出(FIFO)缓冲器提供给用户存储数据,可以减少主控的干预。LIS2HH12 采用纤薄的小型塑料平面网格阵列封装(LGA),可确保在更大的温度范围(-40 °C 至+85 °C)内正常工作。SMD 封装的超小尺寸和重量使其成为智能手机和可穿戴设备以及计步器、倾斜监测和活动识别等应用的理想选择。LIS2HH12 提供两种不同的工作模式:下电模式和激活模式。在激活模式中,可选择六种不同的输出数据速率(ODR):800 Hz、400 Hz、200 Hz、100 Hz、50 Hz 和 10 Hz。从 800 Hz 到 100 Hz,每个 ODR 的电流消耗都是恒定的,而 50 Hz 和 10 Hz 进一步降低了电流消耗,具体取决于所选的 ODR。
LIS2HH12TR传感器DigiKey链接:https://www.digikey.cn/zh/products/detail/stmicroelectronics/LIS2HH12TR/5043058
原理图和PCB模块介绍
原理图
PCB
3D效果图
模块主要性能指标和管脚定义
主要性能指标
类型 | 三轴模块 |
核心芯片 | LIS2HH12TR |
板卡尺寸 | 15mm x 15mm |
供电电压 | 3.3V |
输出类型 | IIC数字输出 |
管脚定义
管脚属性 | 管脚名 | 管脚编号 |
P | GND | 1 |
P | VCC | 2 |
I/O | SDA | 3 |
I/O | SCL | 4 |
I/O | INT | 5 |
eZ-PLM上新建物料和项目的截图
使用了eZ-PLM系统上传了自己的工程文件,方便保存记录各个版本,也可随时查阅,系统里查阅不到的物料也支持手动添加。
我们添加了本次使用的新物料:
物料添加展示图
项目详情图
心得体会
通过本次任务的扩展多做几个传感器模块,本次做的是一个IMU模块,实际完成的是一个加速度输出的模块,重点要注意的就是三轴的输出内容,此类有加速度计、陀螺仪等方面的输出内容,也有整合的六轴、九轴等等,不过都是属于技术比较成熟的传感器,通过对模块尺寸的定型和接口开始,到器件的选型,逐步体验设计的全流程!