Śledzenie ruchu to proces rejestrowania ruchu obiektów lub ludzi. Technika ta jest wykorzystywana w różnych zastosowaniach, takich jak wojsko, medycyna, sport itp. Śledzenie ruchu jest również wykorzystywane w projektowaniu graficznym i animacjach. Do śledzenia ruchu bardzo często stosuje się czujniki, takie jak żyroskop i akcelerometry. Wielkim wyzwaniem jest osadzenie tych czujników w nowoczesnych urządzeniach o wysoce zoptymalizowanych rozmiarach. Rozwiązaniem może być czujnik wielofunkcyjny. Jednym z takich czujników jest ICM-20608-G. Posiada żyroskop i akcelerometr, a także dostępny w niewielkich rozmiarach, dzięki czemu można go łatwo osadzić na różnych urządzeniach przenośnych.
Czym jest ICM-20608-G?
ICM-20608-G to urządzenie do śledzenia ruchu, które łączy 3-osiowy żyroskop i 3-osiowy akcelerometr. Jest to wysokowydajne urządzenie o niskim zużyciu energii. ICM-20608-G jest dostępny jako mały pakiet 3 × 3 × 0,75 mm, 16-stykowy LGA. To urządzenie zawiera również cyfrowy czujnik temperatury, programowalne przerwania i filtry.
Schemat blokowy
Schemat blokowy ICM-20608-G
Kluczowe bloki i funkcje ICM-20608-G podano poniżej:
- 3-osiowy czujnik żyroskopowy MEMS wraz z 16-bitowymi przetwornikami ADC.
- 3-osiowy czujnik akcelerometru z 16-bitowymi przetwornikami ADC.
- Interfejsy komunikacji szeregowej I2C i SPI.
- Autotest do testowania mechanicznych i elektrycznych funkcji czujników.
- Zegar.
- Rejestry danych z czujników.
- 512-bajtowe FIFO.
- Przerwania.
- Cyfrowe czujniki temperatury wyjściowej.
- TAK.
- Pompa zasilająca.
- Standardowe tryby mocy.
Schemat obwodu
Schemat obwodu ICM-20608-G
ICM-20608-G można łatwo łączyć z mikrokontrolerami za pomocą interfejsu komunikacji szeregowej I2C. Aby wybrać interfejs I2C, pin CS należy wyciągnąć WYSOKI. Urządzenie udostępnia również różne biblioteki. Pobierając biblioteki można w łatwy sposób korzystać z urządzenia za pomocą poleceń poprzez interfejs I2C. W module zastosowano zewnętrzne kondensatory ceramiczne w REGOUT, VDD, VDDIO.
Kiedy żyroskop obraca się wokół którejkolwiek z jego osi, drgania wywołane efektem Coriolisa są wychwytywane przez kondensator. Sygnał ten jest następnie wzmacniany, demodulowany i filtrowany w celu wygenerowania napięcia proporcjonalnego do prędkości kątowej. Przetworniki ADC dostarczane z filtrami służą do uzyskiwania wartości cyfrowych.
Opis pinów
Schemat ICM-20608-G-Pin
ICM-20608-G jest dostępny jako mała 16-pinowa obudowa LGA. Używał produkowany w procesie produkcji CMOS-MEMS. ICM-20608-G jest zwykle dostępny w postaci modułów. Tak więc opis pinów zmienia się w zależności od producenta. Ale liczba pinów i ich funkcjonalność są takie same. Opis pinów różnych pinów ICM-20608-G znajduje się poniżej:
- Pin-1, VDDIO, jest pinem napięcia zasilania wejścia / wyjścia cyfrowego.
- Pin-2, SCL / SCLK, to zegar szeregowy I2C (SCL) lub zegar szeregowy SPI (SCLK).
- Pin-3 jest używany jako SDA dla danych szeregowych I2C i SDI dla wejścia danych szeregowych SPI.
- Pin-4 jest używany jako AD0 dla adresu slave I2C LSB i SDO dla szeregowego wyjścia danych SPI.
- Pin-5, CS, jest pinem wyboru chipa. Jego wartość wynosi 0 dla trybu SPI i 1 dla trybu I2C.
- Pin-6, INT, to pin wyjścia cyfrowego przerwania.
- Pin-7, RESV, jest pinem zarezerwowanym. Ten pin nie jest podłączony.
- Pin-8, FSYNC, jest zsynchronizowanym cyfrowym pinem wejściowym. Ten pin powinien być podłączony do masy, jeśli nie jest używany.
- Pin-9 do Pin-12 to RESV, zarezerwowane piny. Te piny nie są połączone.
- Pin-13, GND, to pin uziemienia. Ten pin jest podłączony do masy.
- Pin-14, REGOUT, jest stykiem podłączenia kondensatora filtru regulatora.
- Pin-15, RESV, to zarezerwowany pin.
- Pin-16, VDD, to pin zasilania.
Specyfikacje ICM-20608-G
Niektóre specyfikacje ICM-20608-G są następujące:
- ICM-20608-G zawiera 3-osiowy żyroskop i 3-osiowy akcelerometr.
- Żyroskop obecny w tym module ma programowany przez użytkownika pełny zakres ± 250, ± 500, ± 1000 i ± 2000 ° / sek.
- Żyroskop jest również wyposażony w 16-bitowy ADC s.
- Akcelerometr obecny w urządzeniu ma programowany przez użytkownika pełny zakres ± 2g, ± 4g, ± 8g i ± 16g.
- Akcelerometr jest również wyposażony w 16-bitowe przetworniki ADC.
- ICM-20608-G ma przerwania programowane przez użytkownika.
- To urządzenie ma również programowalne filtry na chipie.
- Minimalna czułość poprzeczna między akcelerometrem a osią żyroskopu w celu zmniejszenia zakłóceń.
- Żyroskop ma fabrycznie skalibrowany współczynnik skali czułości.
- ICM-20608-G ma zarówno interfejs szeregowy I2C, jak i SPI.
- Aby zmniejszyć ruch na interfejsie magistrali szeregowej, to urządzenie zawiera również 512 bajtów FIFO.
- To urządzenie może komunikować się ze wszystkimi rejestrami obecnymi na urządzeniu za pomocą I2C przy 400 kHz lub przy użyciu SPI przy 8 MHz.
- To urządzenie jest dostępne jako mały, ale wydajny pakiet LGA.
- Oprócz żyroskopu i akcelerometr , ICM-20608-G ma również cyfrowy czujnik temperatury .
- Odporność na wstrząsy 10 000 g urządzenia zapewnia wysoką wytrzymałość.
- To urządzenie jako dwa oddzielne napięcia zasilania VDD i VDDIO.
- Zakres roboczy VDD wynosi od 1,71 V do 3,45 V.
- Zakres działania VDDIO również wynosi od 1,71 V do 3,45 V.
- Gdy żyroskop i akcelerometr są używane do aplikacji, wymagany jest prąd 3 mA.
- Gdy używany jest tylko żyroskop, wymagane jest 2,6 mA prądu.
- Określony zakres temperatur tego urządzenia wynosi od -40 ° C do 85 ° C.
- Zakres temperatur przechowywania tego urządzenia wynosi od -40 ° C do 125 ° C.
Zastosowania ICM-20608-G
Niektóre aplikacje podano poniżej:
- Ponieważ ICM-20608-G jest dostarczany w małym opakowaniu, jest używany w urządzeniach przenośnych.
- To urządzenie jest używane w telefonach i przenośnym sprzęcie do gier.
- Z urządzenia tego korzystają również drony i samoloty-zabawki.
- To urządzenie jest również używane w telefonach komórkowych i tabletach.
- Pilot zdalnego sterowania 3D dla DTV i myszy 3D.
- ICM-20608-G można znaleźć w urządzeniach do noszenia używanych do celów zdrowotnych, fitness i sportowych.
- To urządzenie jest również wykorzystywane w robotyce.
- W urządzeniach VR i AR używany jest ICM-20608-G.
- Ze względu na mniejsze zużycie energii, ICM-20608-G jest często używany w urządzeniach zasilanych bateryjnie.
- W zastosowaniach, w których wymagana jest ochrona przed nagłym upadkiem, ICM-20608-G jest bardzo przydatny.
- W systemach nawigacyjnych to urządzenie służy do dokładnych pomiarów.
Alternatywny układ scalony ICM-20608-G
ICM-20608-G to 6-osiowe urządzenie śledzące ruch wprowadzone przez firmę InvenSense. Niektóre z dostępnych na rynku układów scalonych, które mogą być używane jako alternatywa dla ICM-20608-G, to ADXL335, MPU6050, MMA7341.
Sześcioosiowa integracja tego urządzenia umożliwia producentom wyeliminowanie czasochłonnych złożonych procesów, takich jak selekcja, kwalifikacja i integracja na poziomie systemowym urządzeń dyskretnych podczas produkcji. Ten moduł można łatwo połączyć z Arduino , co sprawia, że jest on bardzo preferowany przez studentów przy projektowaniu projektów. ICM-20608-G zapewnia dokładne pomiary, zapewniając wysoki komfort użytkowania. Dalsze charakterystyki elektryczne i diagramy czasowe przerwań można znaleźć w ICM-20608-G arkusz danych . Z jakiego interfejsu szeregowego korzystałeś w swojej aplikacji?