2025 Make Blocks阶段1 - 基于LIS2DW12的三轴加速度计模块设计
该项目使用了LIS2DW12,实现了三轴加速度计模块的设计,它的主要功能为:16位三轴数据输出。
标签
加速度计
LIS2DW12
三轴
金玉其中
更新2025-08-22
92
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任务介绍

本次选择的任务是做一款可以输出三轴数据的模块,具体任务如下:

设计一款IMU模块: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;

板卡尺寸:小于60mmx40mm;

包含信号:信号输出口,+3.3V、GND;

主要器件:需在DigiKey官网上有货且正常售卖。

我们本次选择的传感器是LIS2DW12三轴加速度传感器,该款传感器也是在得捷上呗广泛应用的模块,相关软件内容也是比较齐全的,便于后续的调试。

模块介绍

本次设计的模块主要基于LIS2DW12进行设计,LIS2DW12三轴加速度计是一款性能全面且优良的线性加速度模块,它具有16位数据输出、1.6~1.6KHz带宽、±2/4/8/16g的可选量程、低功耗(低至50nA)、低噪音(低至1.3mgRMS)、32级FIFO的优点。且该产品拥有两个独立的可编程中断及专用内部引擎,使得该产品可实现超多功能,例如获取三轴加速度、自由落体检测、自由落体中断、纵向/横向检测、朝向检测(6D/4D)、可配置的单击/双击识别、敲击中断、运动检测、运动唤醒以实现高级省电等。

基本特性如下:

工作电压:3.3V

工作电流:50nA(低功耗模式)/0.17mA(高性能模式)

接口方式:I2C/SPI

I2C地址:0x19(默认地址)/0x18(可选:SDO引脚拉低选中)

可选量程:±2g/±4g/±8g/±16g

工作温度范围:-40℃~+85℃

16位数据输出

频率/带宽:1.6Hz~1600Hz

超低噪声:1.3mgRMS(低功耗模式)

LIS2DW12TR芯片DigiKey链接:https://www.digikey.cn/zh/products/detail/stmicroelectronics/LIS2DW12TR/7348326

原理图和PCB模块介绍
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原理图


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PCB

本次的设计采用的是插针连接的方式,基本上把引脚和状态引脚引出来了,如果进行简单的应用只要用U3引脚内容就可以进行基本的通信,配置U2引脚的中断可以实现更多的实时性强的设计,模块比较小巧,我们参考了一些经典设计,留有4个定位孔用于安装固定。
image.png

3D效果图

模块主要性能指标和管脚定义

主要性能指标

核心芯片

LIS2DW12

输出接口

排针

通信功能

IIC/SPI

板卡尺寸

15*20

供电电压

3.3V

输出信号电平

3.3V

管脚定义

输出接口U2:

管脚属性

管脚名

管脚编号

I/O

SDO

1

I/O

CS

2

I/O

INT1

3

I/O

INT2

4

输出接口U3:

管脚属性

管脚名

管脚编号

P

3.3V

1

P

GND

2

I/O

SCL

3

I/O

SDA

4

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。
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物料添加展示图


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项目详情图

心得体会

本次参与项目的开发实际上有很多优秀的参考设计可以参考,也希望可以学习这个优秀设计的内容,进而锻炼自己的硬件设计能力和PCB的绘制能力,通过不断的模块化的设计可以尽可能多的接触更多的新器件,在了解其基本特性的前提下,学习使用他们,这是一次非常不错的机会,加油!

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LIS2DW12demo.kicad_sch
LIS2DW12demo.kicad_pcb
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