WisBlock Sensor RAK12025 Гироскоп 3-осевой I3G4250D STM

Модуль RAK12025 WisBlock Gyposcope Sensor датчика ориентации в пространстве является частью серии продуктов модульного конструирования цифровой программируемой платформы WisBlock, ориентированной на создание быстрособираемых систем сверхкомпактного электронного оборудования с низким энергопотреблением, обладающих возможностью последующей модернизации с применением метода произвольного реконфигурирования аппаратной или программной части. Платформа WisBlock уверенно демонстрирует себя надёжной и одновременно низкозатратной опорой для лёгкого, быстрого, и качественного решения множества задач в области развития и интеграции современных IoT-технологий. Поддерживаемая разработчиками и мировым сообществом, платформа имеет внушительный спектр функциональности, и прекрасно подходит для воспроизводства различных устройств от единичного количества до серийных масштабов. Полностью открытая для изучения, платформа WisBlock предоставляет возможности проектирования и встраивания индивидуальных модулей. Среди прочих выгодных достоинств, платформа WisBlock располагает управляемой системой питания, определяющей наиболее эффективное расходование энергоресурсов автономных приложений.

Модуль RAKWireless WisBlock Gyroscope Sensor основан на низкоптребляемом чипе STMicroelectronics I3G4250D с интегрированным микроэлектромеханическим MEMS-датчиком. Он способен воспроизводить данные угловой скорости одновременно для одной, двух, или трёх осей пространственной ориентации. Информация для расчёта углов крена, тангажа, или рыскания предоставляется аналогово-цифровыми преобразователями датчика RAK12025 Gyroscope Sensor в 16 битном формате с настраиваемой шкалой измерения. Гироскоп STM I3G4250D имеет возможность формировать данные напрямую, или накапливать их в 32-уровневом буфере FIFO. Все необходимые калибровочные данные чип 3-осевого гироскопа I3G4250D хранит в собственной памяти.

Модуль WisSensor Gyroscope RAK120125 обладает беспрецедентной стабильностью характеристик уровня нулевой скорости и чувствительности для соотвествующих диапазонов температуры и времени. Предусмотрены три варианта энергопотребления, включены режимы повышенного энергосбережения и сна. Через программируемый конфигуратор доступна настройка обработки сигнала высоко- и низкочастотными фильтрами, есть выводы аппаратного управления и обратной связи. Внутри чипа I3G4250D STM помещён 8-битный термометр, измеряющий рабочее окружение с частотой 1 Гц. Микросхема MEMS-датчика STM оснащена высокоскоростным коммуникационным цифровым интерфейсом I2C/IIC, поддерживающего плотность логических импульсов до 400 кГц.

Модуль с гироскопом RAK12025 WisBlock Gyposcope Sensor I3G4250D STM превосходно вписывается в приложения метеонаблюдения. Например, он очень просто и легко позволяет определить направление или измерить силу ветра, почувствует даже слабую сейсмическую активность. Гироскопы эффективны в системах навигации, различных системах контроля состояния оборудования на производственных линиях. Применение электронных гироскопов массово распространяется на все области жизнедеятельности.

Технические характеристики

• Модель: RAK12025_VA WisBlock Gyroscope Sensor STMicroelectronics I3G4250D (SKU: 100072)
• Напряжение питания: 2.7 ~ 3.6В DC, (номин. 3.3В DC)
• Потребление тока в режиме
  • Сон: 1.5 мкА
  • Энергосбережение: 5 мкА
  • Активность: 6.1 мА
• Чип MEMS-датчика: I3G4250D STMicroelectronics
• Шкала измерения: 245 / 500 / 2000 градусов в секунду (dps)
• Разрядность АЦП: 16-бит угловая скорость, 8-бит температура
• Две линии цифрового вывода (прерывание и готовность данных)
• Нестабильность относительно шкалы
  
  • Чувствительность: 7.4 - 79.9 миллиградус в секунду / цифра (mdps/digit)
  • Уровень нулевой скорости: ±10 - 187.5 градусов в секунду (dps)
• Температурная погрешность
  
  • Чувствительность: ±2%
  • Уровень нулевой скорости (245 dps): ±0.03 градусов в секунду (dps)
• Частота обновления t°-сенсора: 1 раз в секунду
• Интерфейс: GPIO, I2C 400кГц
• Аппаратный адрес: 0х68h
• Эксплуатация: -40°С ~ +85°С
• Размер: 10 х 10 мм

Функциональное определение выводов 24-контактного разъёма датчика угловой скорости RAK12025 WisSensor Gyroscope

В многоканальном 24-контактном разъёме на плате датчика угловой скорости WisBlock RAK12025 задействованы выводы питания 3V3_S и GND. Также присутствуют линии последовательного интерфейса I2C (I2C_SDA - данные, I2C_SCL - сигнал синхронизации данных), и выводы INT1 и INT2 генерации логического сигнала уведомления для процессорного модуля WisBlock Core о достижении программируемых пороговых значений. Наименование портов GPIO соответствует слоту Sensor Slot, в котором размещён модуль датчика цвета RGB. Остальные выводы не имеют внутренних соединений.

Адрес обращения к датчику RAK12022 WisBlock Gyroscope Sensor STMicroelectronics I3G4250D по синхронной цифровой шине I2C — 0х68h.

Образец монтажа

Модуль RAK12025 WisBlock Gyroscope Sensor разработан для установки в 24-контактный слот WisBlock Sensor, снабжающий питающим напряжением датчик угловой скорости. В разном количестве от 2 до 6 штук, разъёмом Sensor Slot укомплектованы все базовые платы WisBlock Base. Слот Sensor Slot поддерживает прямой и реверсивный способы присоединения. Дополнительно для работы с датчиком потребуется процессорный блок WisBlock Core с интегрированным программируемым контроллером.

На изображении показан способ крепления RAK12025 к свободному слоту на верхней стороне RAK5005-O. Датчик может быть установлен в любой из четырех имеющихся слотов A, B, C или D (А и В - если не требуется сигналы уведомления от датчика).

На лицевой стороне RAK12025 и прочих модулей WisBlock присутствует шелкографическая метка, указывающая на область приложения механического усилия для безопасного извлечения модуля из разъёма. Эта метка находится рядом с коннектором.

Электрическая принципиальная схема модуля RAK12025

Физические размеры, мм

Программное обеспечение

1. Примеры программирования гироскопа RAK12025 WisBlock Sensor
2. Библиотека RAK12025-I3G4250D, совместимая с Arduino IDE

Техническая документация

1. Спецификация датчика 3-осевого MEMS-гироскопа I3G4250D STMicroelectronics (англ., PDF, datasheet)
2. Краткое руководство пользователя модуля гироскопа RAK12025
3. Характеристики коннекторов FBB (.PNG)

Полезные ссылки

1. Репозиторий исходного кода WisBlock на сайте GitHub
2. Краткое руководство пользователя системы WisBlock
3. Руководство по дизайну индивидуальных сенсорных модулей