+7-960-0655211 (Билайн)
+7-987-4207734 (МТС)
интернет-магазин
доставка по России и СНГ
нам уже 11 лет!

3-осевой акселерометр и компас GY-511 на LSM303DLHC

295 руб
+ -
В корзину
Есть в наличии ( 3 )
GY-511 LSM303DLHC 3D Compass and Accelerometer Carrier /HR0392/

Этот датчик, созданный на базе микросхемы ST LSM303DLHC 3-осевой акселерометр и 3-осевой магнитометр. Шесть независимых показаний датчиков, чувствительность которых может быть установлена в диапазоне от ±2 до ±16 g и от ±1.3 до ±12 Гс доступны через I²C интерфейс. На плате установлен стабилизатор напряжения 3,3 В и преобразователи логического уровня от 2,5 до 5,5 В. Расстояние между выводами 2,54 мм делает плату простой в использовании со стандартными макетными и монтажными платами.

Описание

Эта компактная (14,5 х 20,5 мм) плата представляет собой устройство на основе микросхемы ST LSM303DLHC сочетающую в одном корпусе 3-осевой акселерометр и 3-осевой магнитометр; поэтому мы настоятельно рекомендуем, перед использованием этого продукта, ознакомиться со спецификацией LSM303DLHC (1MB pdf). LSM303DLHC - это великолепная интегральная схема, но маленький корпус делает её использование затруднительным, особенно для обучения и хобби. Она также работает от напряжения ниже 3,6 В, что затрудняет её подключение к микроконтроллерам работающим от 5 В. Эти проблемы решены в этой плате, путём добавления дополнительных электронных компонентов, в том числе 3,3 В стабилизатора напряжения и схемы смещения логического уровня, сохраняя при этом компактный размер устройства. На плате полностью установлены SMD компоненты и в том числе LSM303DLHC, как это показано на фотографии продукта.

У LSM303DLHC есть много настраиваемых параметров: динамический выбор чувствительности для акселерометра и магнитометра, выбор выходной скорости передачи данных, а также два независимо программируемых внешних инерциальных выводов прерывания. Магнитометр и акселерометр можно включать и выключать для экономии электроэнергии. Шесть независимых показаний (иногда называемых 6 степенями свободы) доступны через I²C (TWI) интерфейс. Они могут быть использованы для многих приложений, включая создания точного компаса, определяющего направления, независимо от наклона платы (Компания ST предоставляет справочный материал (1MB PDF), в котором раскрываются подробности создания такого устройства).

Плата включает в себя стабилизатор с низким падением напряжения, обеспечивающий 3,3 В необходимые для LSM303DLHC, и позволяет подключать датчик к внешнему источнику питания 2,5 - 5,5 В. Выход стабилизатора доступен на VDD ножке, и может служить источником питания внешних устройств с током потребления до 150 мА. Плата также включает в себя схему, смещающую (подтягивающую) шины синхронизации и данных интерфейса I²C к напряжению логического уровня вывода VIN, что делает её простой для взаимодействия с 5 В устройствами, а 2,54 мм расстояние между штырьками упрощает использование ее со стандартными макетными и монтажными платами.

Спецификация
  • Рабочее напряжение: от 2,5 до 5,5 В
  • Потребляемый ток: 5 мА
  • Выходной формат (I²C/SPI):
    • Акселерометр: 16-бит на ось
    • Магнитометр: 16-бит на ось
  • Диапазон чувствительности (конфигурируемый):
    • Акселерометр: ±2, ±4, ±6, ±8 или ±16 g
    • Магнитометр: ±1.3, ±1.9, ±2.5, ±4.0, ±4.7, ±5.6 или ±8.1 Гс
  • Размеры (без штырьевых разъёмов): 14,5 х 20,5 х 3 мм
  • Вес (без штырьевых разъёмов): менее 1 гр

В комплект входят

Вилка штыревая прямая 1x8 шаг 2,54 мм и вилка штыревая угловая 1x8 шаг 2,54 мм. Вы можете припаять разъёмы прямо к плате и использовать со стандартными макетными и монтажными платами с расстоянием между выводами 2,54 мм, либо припаять провода прямо на плату для более компактной конструкции.

Использование

Подключение

Для использования LSM303DLHC необходимо минимум четыре соединения: VIN, GND, SCL и SDA. VIN должен быть подключен к источнику от 2,5 В до 5,5 В, GND - к 0 В, а SCL и SDA должны быть подключены к шине I²C, работающей на том же логическом уровне, что и VIN. (В качестве альтернативы, если вы используете плату с системой 3,3 В, вы можете оставить VIN отключенным и обойти встроенный регулятор, подключив 3,3 В напрямую к выводу 3.3V)

SCL и SDA подключаются к встроенным переключателям уровня, что делает их безопасными для использования при напряжении выше 3,3 В. Остальные контакты не подключены к переключателям уровня на плате и не являются устойчивыми к 5 В.

Распиновка
Вывод Пояснение
VIN Входное напряжение 2,5 - 5,5 В. Уровни SCL и SDA "подтягиваются" шиной I²C и SPI до этого уровня. (Напряжение питания соответствует высокому логическому уровню на выводах).
3.3V Выход со стабилизатора 3,3 В. Почти 150 мА доступно для питания внешних компонентов. (Если вы хотите, обойти внутренний стабилизатор, вы можете использовать разъём как вход питания 3,3 В, предварительно отключив VIN.)
GND Земля (0 В) соединяется с нулевым потенциалом (землёй) вашего источника питания. Земля должна быть общей для источника питания и для интерфейса управления платой I²C или SPI.
SCL Уровень смещением шины синхронизации I²C: ВЫСОКИМ является уровень VIN, НИЗКИМ = 0 В.
SDA Уровень смещением шины данных I²C: ВЫСОКИМ является уровень VIN, НИЗКИМ = 0 В.
INT2 Вывод инерциального прерывания 2, с логическим уровнем 3,3 В. Этот выход без преобразователя логического уровня.
INT1 Вывод инерциального прерывания 1, с логическим уровнем 3,3 В. Этот выход без преобразователя логического уровня.
DRDY Индикатор готовности данных магнитометра, выход с логическим уровнем 3,3 В. ВЫСОКИЙ уровень (3,3 В) означает, что данные магнитометра могут быть прочитаны. LOW (0 В) указывает, что магнитометр записывает новые данные в регистры данных. Этот выход без преобразователя логического уровня.

Коммуникация по I²C

Можно запросить показания LSM303DLHC и настроить устройство через шину I²C. Модуль действует как два связанных ведомых устройства I²C, при этом часы акселерометра и магнитометра, а также линии передачи данных подключены к одной шине I²C для облегчения связи. Кроме того, переключатели уровня на тактовом сигнале I²C (SCL) и линиях данных (SDA) обеспечивают связь I²C с микроконтроллерами, работающими от того же напряжения, что и VIN (2,5–5,5 В). Подробное объяснение протокола можно найти в спецификации LSM303DLHC (1MB pdf), а более подробную информацию о I²C в целом можно найти в спецификации NXP шины I²C (1MB pdf).

Акселерометр и магнитометр имеют отдельные 7-битные подчиненные адреса на шине I²C. Адрес ведомого магнитометра фиксируется на 0011110b, а адрес ведомого устройства акселерометра фиксируется на 0011001b.

В проведенных тестах плата смогла обмениваться данными с чипом на тактовых частотах до 400 кГц; более высокие частоты могут работать, но не тестировались. Сама микросхема и плата не удовлетворяют некоторым требованиям, предъявляемым к устройству в быстром режиме I²C. Отсутствует подавление всплесков 50 нс на линиях синхронизации и данных, а также могут потребоваться дополнительные подтягивания на линиях синхронизации и данных для достижения совместимых характеристик синхронизации сигнала.

Пример кода

Написана основная библиотека для работы с Arduino - Библиотека LSM303DLHC для Arduino, которая позволяет легко взаимодействовать датчику с Arduino. Эта библиотека сделали плату простой для настройки датчиков и считывания первоначально необработанных данных акселерометра и магнитометра. Также имеется функция компенсации данных датчика для тех, кто хочет использовать компас с наименьшими отклонениями.

Рекомендации

Спецификации предоставляют всю необходимую информацию для использования датчиков, но поиск необходимой информации может занять некоторое время. Вот некоторые советы по соединению и настройке LSM303DLHC, которые, помогут вам разобраться немного быстрее:

  • По умолчанию магнитометр и акселерометр выключены. Вы должны включить их, установив правильные регистры конфигурации.
  • Магнитометр не обновит свои данные до тех пор, пока все 6 байтов данных не будут прочитаны во время одной передачи I²C. Все байты могут быть прочитаны в одной передаче с помощью функции автоматического обновления субадреса магнитометра (эта функция включена по умолчанию).
  • Акселерометр также имеет функцию автоматического обновления подадреса, если вы устанавливаете самый старший бит подадреса. По умолчанию акселерометр не требует чтения всех выходных байтов перед обновлением.
  • И акселерометр, и магнитометр выводят показания в 16-битном формате (полученные путем объединения значений в двух 8-битных регистрах для каждой оси), но они содержат максимум 12 бит точности. Для акселерометра по крайней мере 4 младших бита выходных значений всегда равны 0, а для магнитометра самые высокие 4 бита выходных значений всегда равны 0.
  • По умолчанию акселерометр выдает 10-битные показания с низким разрешением (младшие 6 бит выходного сигнала всегда равны 0). Чтобы получить полное 12-битное разрешение, вы должны установить бит HR (высокое разрешение) в регистре CTRL_REG4_A.
  • Акселерометр и магнитометр, объединенные в этой ИС, произведены разными производителями, поэтому их функции, функциональность и интерфейсы существенно различаются.

  • Данный перевод является собственностью интернет-магазина Robototehnika.ru

    Файлы для скачивания:
    Спецификация LSM303DLHC (1MB pdf)
    Техническое описание микросхемы ST LSM303DLHC - 3-осевой акселерометр и 3-осевой магнетометр.

    Использование LSM303DLHC для компенсации погрешности компаса (1MB pdf)
    Приложение от ST об использовании LSM303DLH в качестве компаса с компенсацией погрешности.

    Спецификация и руководство пользователя NXP шины I²C (1MB pdf)
    Официальная спецификация для шины I²C, разработанной NXP.

    Рекомендуемые ссылки:
    Библиотека LSM303DLHC для Arduino
    Эта библиотека служит для взаимодействия Arduino с платой 3-осевой акселерометр и компас на LSM303DLHC. Эта библиотека позволяет легко настроить устройство и читать исходные данные акселерометра и компаса, кроме того, имеет функцию для вычисления погрешности измерения, для тех, кто хочет использовать LSM303DLHC в качестве компаса с компенсированной девиацией (с устранённой ошибкой измерения).

    Быстрая и грубая калибровка магнетометра в 3-х мерном пространстве.
    Пост в блоге Михаэля Шимниока о калибровке магнитометра в LSM303D и визуализации магнитных искажений. Эта информация как правило может быть применена также и к другим магнитометрам.

    ascii_graph от drewtm
    Этот скетч выводит текстовый график данных акселерометра LSM303DLHC и гироскопа L3G, обеспечивая быстрый способ проверки, являются ли датчики рабочими, как ожидалось.

    Характеристики

    Артикул 04020401