Unidade de medição inercial 9DOF MinIMU (L3GD20H e LSM303D) v3
A unidade de medição inercial 9DOF MinIMU da Pololu tem um giroscópio de 3 eixos L3GD20H, um acelerômetro de 3 eixos com um magnetômetro de 3 eixos LSM303D. Tudo isso em uma placa de 2,3 x 1,5 cm. Uma interface I²C acessa as nove medidas independentes de rotação, aceleração e magnetismo qu podem ser utilizadas para calcular a orientação absoluta do sensor. Estes sensores são excelentes CIs, mas o pequeno encapsulamento faz com seu uso seja difícil para estudantes e hobistas. Também operam com diferentes voltagens de alimentação trazendo problemas para a interface com sistemas de 3,3 ou de 5V. O MinIMU-9 resolve estes problemas incorporando eletrônica adicional, incluindo dois reguladores de voltagem e um circuíto de conversão de nível lógico, e mantém o tamanho o menor possível. Esta placa é enviada com todos os componentes SMD soldados como mostrado na foto.
Esta nova versão oferece resolução de sensibilidade magnética melhorada, uma faixa mais ampla de medidas de aceleração, e medições de giroscópio mais resistentes a ruídos de áudio e vibrações. Oferece tambémum pino para troca do endereçamento escravo do sensor permitindo que duas MinIMUs estejam na mesma conexão I2C. Embora tenha a pinagem compatível com a versão anterior, as alterações no endereçamento I2C podem necessitar de alterações no software desenvolvido para versões anteriores (isto não deve ser um problema se você estiver utilizando as bibliotecas Arduino).
O L3GD20H e o LSM303D têm muitas opções configuráveis, incluindo sensibilidades selecionáveis dinamicamente pelos giroscópio, acelerômetro e magnetômetro, bem como uma faixa de possibilidades de data rates de saída para cada sensor. Os dois CIs podem ser acessados pela interface I²C/TWI, permitindo a cada um dos três sensores ser endereçado individualmente por uma única linha de clock e uma única linha de dados. As nove leituras independentes de rotação, aceleração e de magnetismo (9DOF ou degrees of freedon) fornecem todas as informações necessárias para um sistema de referência de atitude e direção ( attitude and heading reference system AHRS). Com um algoritmo apropriado, um microcontrolador ou computador pode usar a informação para calcular a orientação da placa. O giroscópio pode ser utilizado para rastrear com bastante acuidade a rotação em uma escala de tempo reduzida, enquanto o acelerômetro e a bússola, enquanto o acelerômetro e a bússola podem auxiliar a compensar o desvio do giroscópio fornecendo uma referência de posição absoluta. Os respectivos eixos dos dois chips estão alinhados na placa de modo a facilitar o cálculo de fusão dos sensores, como por exemplo um sistema utilizando um Arduino (código fonte logo abaixo).
Esta placa incluem dois reguladores de voltagem que fornecem 1,8 e 3V necessários para o L3G4200D e para o LSM303, permitindo que o módulo seja alimentado por uma única fonte entre 2,6 e 5,5V. As saídas dos reguladores estão disponíveis através dos pinos 1V8 e 3V e podem fornecer 150mA e 300mA respectivamente para dispositivos externos. Esta placa inclui ainda um circuíto que convertem o nível lógico das linhas do I²C para a mesma voltagem lógica fornecida ao VIN, tornando simples a interface com com sistemas de 3,3 e 5V. Os pinos respeitam o espaçamento padrão de 0,1\".
Especificações
- Dimensões: 20 × 13 × 3 mm
- Peso sem as barras de pinos: 0,7g
- Voltagem operacional: 2,5 a 5,5 V
- consumo de corrente: 6 mA
- Foramto de saída (I²C):
- Giroscópio: uma leitura de 16 bits por eixo
- Acelerômetro: uma leitura de 16 bits por eixo
- Magnetômetro: uma leitura de 16 bits por eixo
- Faixa de sensibilidae (configurável):
- Giroscópio: ±245, ±500, ou ±2000°/s
- Acelerômetro: ±2, ±4, ±8, ±16g
- Magnetômetro: ±2, ±4, ±8 ou ±12 gauss
Componentes incluídos
Uma barra de pinos de 0,1\" 6x1 e uma barra de pinos de 0,1\" 6x1 de 90º
Conexões
Um mínimo de 4 conexões são necessárias para a utilização da MinIMU-9: VIN, GND, SCL e SDA. VIN deve ser conectado a uma fonte de 2,6 a 5,5V, GND a 0V, e SCL e SDA devem ser conectados a uma porta I²C operando com o mesmo nível lógico de VIN.
Pinagem
| Pino | Descrição |
|---|---|
| SCL | linha de clock I²C: HIGH é VIN, LOW é 0 V |
| SDA | linha de dados I²C: HIGH é VIN, LOW é 0 V |
| GND | A conexão de terra (0V) da alimentação. A alimentação de seu controle I²C deve compartilhar este mesmo terra com esta placa. |
| VIN | Conexão principal da alimentação entre 2,6 e 5,5 V. Este será também o nível lógico de saída da I²C. |
| VDD | saída do regulador de 3,3 V ou alimentação lógica de baixa voltagem dependete de VIN. Quando o VIN é fornecido e maior do que 3,3V VDD é uma saída regulada de 3,3V que pode suprir até 150mA para componentes externos. De modo alternativo quando fazendo interface com um sistema de 2,5 a 3,3V VIN pode ser deixado desconectado e a alimentação pode ser fornecida diretamente pelo VDD. Nunca forneça alimentação pelo VDD quando VIN estiver conectado, e nuca forneça mais do que 3,6V no VDD. |
| SA0 | Entrada de nñivel lógico de 3,3V para determinar o endereçamento escravo do I2C dos dois CIs. É elevado por padrõa através de um resistor de 10kΩ. Este pino não tem alteração de nível e não é tolerante a 5V. |
Código de exemplo
A Pololu desenvolveu uma biblioteca Arduino L3G4200De uma biblioteca Arduino LSM303que facilitam a interface entre o MinIMU-9 e um Arduino, tornando fácil a configuração dos sensores.
Para uma demosntração do que pode ser feito com estes dados você pode tranformar um Arduino conectado a um MinIMU-9 em um sistema de referência de atitude e direção (attitude and heading reference system AHRS) com este programa Arduino. Ele utiliza os dados do MinIMU-9 para calcular uma estimativa para o 3 eixos de posicionamento e você pode visualizar a saída em um programa de teste em 3D. Este software está baseado em um projeto de Jordi Munoz, William Premerlani, Jose Julio, e Doug Weibel.
O conteúdo desta página é uma tradução para o português a partir do site originalda Pololu.
