Высокоточный инерциальный измерительный модуль MEMS с напряжением от 3,0 до 3,6 В и SPI 15 МГц для навигации транспортных средств

Блок инерциальных измерений KSIMU16495 — это отечественное инерционное измерительное оборудование, обладающее высокой производительностью, небольшими размерами и высокой устойчивостью к перегрузкам. Стабильность смещения нуля гироскопа 0,5°/ч (Аллан), стабильность смещения нуля акселерометра 10 мкг (Аллан). Его можно использовать для точной навигации, управления и динамических измерений оружия. В этой серии продуктов используются высокоточные инерциальные устройства MEMS, обладающие высокой надежностью и прочностью, которые могут точно измерять информацию об угловой скорости и ускорении движущегося носителя в суровых условиях.

Блок инерциальных измерений KSIMU16495 со встроенным трехосным гироскопом и трехосным акселерометром предназначен для измерения трехосной угловой скорости и трехосного ускорения носителя. Через последовательный порт в соответствии с компенсацией выходной ошибки протокола связи (включая компенсацию температуры, компенсацию угла установки, нелинейную компенсацию и т. д.), гироскоп, данные акселерометра и встроенный трехосный магнитный датчик, датчик давления.

• Высокоточная инерциальная навигация MEMS
• Поддержка динамического быстрого выравнивания
• Высокая пропускная способность, высокая скорость обновления данных
• 1 канал SPI
• Маленький размер, легкий вес
• Прочный и надежный
• Полностью совместим с зарубежной инерциальной измерительной системой с 10 степенями свободы.

Система координат гироскопа и акселерометра определяется, как показано на рисунке ниже, при этом направление стрелки положительное.

KSIMU16495 — это автоматическая сенсорная система, которая автоматически активируется при наличии активного источника питания. После завершения процесса инициализации начинается выборка, обработка и загрузка откалиброванных данных датчика в выходной регистр, доступ к которому можно получить через порт SPI. Порт SPI обычно подключается к совместимому порту встроенного процессора, схема подключения показана на следующем рисунке. Четыре сигнала SPI поддерживают синхронную последовательную передачу данных. В заводской конфигурации по умолчанию вывод DIO2 подает сигнал готовности данных; Когда в регистре выходных данных появляются новые данные, на выводе устанавливается высокий уровень.

Если предыдущая команда представляет собой запрос на чтение, порт SPI поддерживает полнодуплексную связь, и внешний процессор может записывать в DIN во время чтения DOUT, как показано ниже.

Время чтения-записи SPI

Чтение данных датчика

KSIMU16495 автоматически запускается и активирует страницу 0 для доступа к регистру данных. После доступа к любым другим страницам в регистр PAGE_ID (DIN = 0x8000) следует записать 0x00, чтобы активировать страницу 0, готовую для последующего доступа к данным. Для одной операции чтения регистра требуется два 16-битных цикла SPI. В первом цикле функция распределения битов на рисунке 1 используется для запроса чтения содержимого регистра; Во втором цикле содержимое регистра выводится через DOUT. Первая цифра команды DIN — 0, за ней следует старший или младший адрес регистра. Последние 8 бит не имеют значения, но SPI нужны полные 16 SCLKS для получения запроса. На следующем рисунке показаны два последовательных чтения регистра: сначала DIN = 0x1A00, запрашивается содержимое регистра Z_GYRO_OUT, а затем DIN = 0x1800, запрашивается содержимое регистра Z_GYRO_LOW.

Пример операции чтения SPI

Отображение памяти регистра пользователя (Н/Д означает неприменимость)

формула преобразования

Текущая температура = 25+ TEMP OUT*0,00565

Гироскоп по оси Y и оси Z рассчитывается аналогично гироскопу по оси X.

Акселерометр по оси Y и оси Z рассчитывается аналогично акселерометру по оси X.

Магнитометр по оси Y и оси Z рассчитывается аналогично магнитометру по оси X.

Примечание. Гироскоп, акселерометр, магнитометр разделены на высокие 16 бит и низкие 16 бит, соответственно рассчитанные для добавления окончательного результата.