任务介绍
本次任务属于Make Blocks第三期的任务四,有很多的分任务进行选择,我们本次选择的是任务四,要求设计一款IMU模块,具体任务要求如下:
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
打开得捷官网,搜索IMU,在细分的分支下面就可以看到很多相关传感器的产品内容,种类非常多,厂家也非常多,这里我们选择了BMI323传感器。
模块介绍
我们本次设计的是基于BMI323的IMU模块,主要接口参考Grove的适配的接口。Bosch Sensortec推出的BMI323是一款价格实惠的惯性测量单元(IMU),具有出色的性能和集成功能,能够缩短开发时间。BMI323易于使用的特点与其出色的性价比相结合,将为IMU开辟更多新的应用领域,包括标准消费类产品,如玩具和小工具、远程遥控设备、可穿戴设备、健身追踪器、智能腕表,以及平板电脑和笔记本电脑。与其前一代BMI160一样,新款BMI323是一款通用、低功耗IMU,它将精确的加速度和角速率(陀螺仪)测量,以及由运动触发的智能集成功能相结合。这些集成功能可加快并简化OEM厂商的开发流程。例如,BMI323已经包含Bosch Sensortec即插即用步进计数器软件,因此客户不需要额外花时间开发自己的算法。其他功能还包括运动检测,例如当电视遥控器等设备被放下或拿起时,可以自动开启或关闭子系统,从而减少整体功耗。与BMI160相比,BMI323可提供更好的加速器性能,以及更低的功耗。在高性能模式下,同时使用陀螺仪和加速计,BMI323的电流消耗仅为790μA,与BMI160的925μA相比,降低了近15%。六轴BMI323搭载一个自校准16位三轴陀螺仪、一个16位三轴加速度计和一个16位数字温度传感器,整合于微型2.5 x 3.0 x 0.83 mm3(14引脚)LGA封装中,与BMI160和其他产品引脚兼容。
BMI323芯片DigiKey链接:https://www.digikey.cn/zh/products/detail/bosch-sensortec/BMI323/16719593
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 | IMU模块 |
核心芯片 | BMI323 |
板卡尺寸 | 24mm x 20mm |
供电电压 | 3.3 |
接口输出 | IIC |
管脚定义
通信接口
管脚属性 | 管脚名 | 管脚编号 |
P | GND | 1 |
P | 3.3V | 2 |
I/O | SCL | 3 |
I/O | SDA | 4 |
测试接口
管脚属性 | 管脚名 | 管脚编号 |
I/O | INT | 1 |
eZ-PLM上新建物料和项目的截图
借助eZ-PLM系统,通过上传工程文件可以自动获取BOM信息,实现版本的无缝管理和高效记录机制,确保了所有文档的可追溯性和即时查阅性。此外,该系统还提供了手动补充缺失物料信息的功能,进一步增强了资料查阅的完整性和准确性。

物料添加展示图

项目详情图
心得体会
本次模块设计的是一个IMU模块,相关的传感器太多了,得捷上有明显的分类,基本上都是LGA封装的,体积都非常小,这对于焊接来说是个挑战,不过这么小的体积非常适合产品的小型化设计,这门这次主要是做个器件验证的小模块,方便最重要。