اطلاعات عمومی
- نام تراشه: ICM-42688-P
- سازنده: TDK InvenSense
- مهمترین ویژگی کلیدی: ICM-42688-P – IMU شش محوره، شتابسنج ±16g، ژیروسکوپ ±2000dps، چگالی نویز شتابسنج 70 µg/√Hz
- دسته عملکردی: حسگر IMU شش محوره
- یک توصیف فنی کوتاه: ICM-42688-P یک حسگر واحد اندازهگیری اینرسی (IMU) شش محوره با کارایی بالا است. این حسگر یک شتابسنج سهمحوره و یک ژیروسکوپ سهمحوره را در یک پکیج واحد ادغام میکند. با ارائه دامنه شتابسنج ±16g، دامنه ژیروسکوپ ±2000dps و چگالی نویز شتابسنج 70 µg/√Hz، دادههای حرکتی دقیقی را ارائه میدهد. این دستگاه اندازهگیریهای کالیبره شده شتاب خطی و سرعت زاویهای را به عنوان خروجیهای دیجیتال برای سیستمهای ردیابی حرکت فراهم میکند.
فلسفه طراحی
ICM-42688-P برای پاسخگویی به تقاضا برای راهحلهای ردیابی حرکت با کارایی بالا، مصرف انرژی پایین و ابعاد فشرده طراحی شده است. این محصول مدیریت توان پیشرفته (SmartFusion™) و معماریهای کمنویز را در یک فاکتور فرم کوچک ادغام میکند، که امکان حسگری حرکت قوی و کارآمد را در کاربردهای با فضای محدود و باتریمحور فراهم میآورد. این فلسفه طراحی بر ارائه دادههای اینرسی دقیق و قابل اعتماد، ضمن به حداقل رساندن مصرف انرژی، و در نتیجه افزایش عمر باتری و کاهش هزینهها و پیچیدگی کلی سیستم، تمرکز دارد.
توضیحات عمومی
ICM-42688-P یک حسگر پیشرفته واحد اندازهگیری اینرسی (IMU) شش محوره است که برای ارائه قابلیتهای جامع ردیابی حرکت مهندسی شده است. این حسگر به طور یکپارچه یک شتابسنج سهمحوره و یک ژیروسکوپ سهمحوره را در یک پکیج فشرده ادغام میکند. این قطعه برای اندازهگیری دقیق هم شتاب خطی و هم سرعت زاویهای طراحی شده است و به عنوان یک عنصر اصلی برای سیستمهای الکترونیکی حساس به حرکت عمل میکند.
با بهرهگیری از معماری تکتراشهای، ICM-42688-P با به حداقل رساندن نیاز به چندین قطعه مجزا، طراحیهای ساده و کارآمد را تسهیل میکند. این محصول دارای معماری داخلی پیشرفتهای است که عملکرد کمنویز و مصرف بهینه انرژی را تضمین میکند. این دستگاه به عنوان یک بلوک سازنده اساسی برای سیستمهایی که به دادههای حرکتی بلادرنگ، قابل اعتماد و دقیق نیاز دارند، عمل میکند.
ICM-42688-P با کار از طریق رابطهای دیجیتال استاندارد، دادههای حسگر کالیبره شده را ارائه میدهد و ادغام آن را در طیف وسیعی از سیستمهای الکترونیکی آسان میسازد. طراحی قوی و قابلیتهای پردازش سیگنال دیجیتال یکپارچه آن به این امکان میدهد تا نقش حیاتی در ارائه اطلاعات موقعیتی و جهتگیری ضروری ایفا کند.
کاربردها
- دستگاههای پوشیدنی (ساعتهای هوشمند، ردیابهای تناسب اندام و غیره)
- هدفونها
- سمعکها
- صنعتی
- رباتیک و پهپادها
- دستگاههای ناوبری شخصی
- حسگرهای اینترنت اشیا (IOT)
- واقعیت مجازی/افزوده پیشرفته
ویژگیهای کلیدی
- IMU شش محوره MEMS (شتابسنج سهمحوره + ژیروسکوپ سهمحوره)
- حسگرهای نرخ زاویهای محورهای X، Y و Z با خروجی دیجیتال (ژیروسکوپها)
- شتابسنجهای محورهای X، Y و Z با خروجی دیجیتال
- محدودههای تماممقیاس شتابسنج قابل برنامهریزی توسط کاربر: ±2g, ±4g, ±8g, ±16g
- محدودههای تماممقیاس ژیروسکوپ قابل برنامهریزی توسط کاربر: ±15.625dps تا ±2000dps
- عملکرد کمنویز: چگالی نویز شتابسنج 70 µg/√Hz (معمولی، حالت کممصرف)
- عملکرد کمنویز: چگالی نویز ژیروسکوپ 4.5 mdps/√Hz (معمولی، حالت کممصرف)
- مصرف انرژی پایین: 320 µA برای 6 محور در حالت کممصرف (معمولی)
- فیلترهای دیجیتال قابل برنامهریزی توسط کاربر برای شتابسنج و ژیروسکوپ
- رابطهای دیجیتال I²C و SPI
- مبدلهای آنالوگ به دیجیتال (ADCs) شانزده بیتی یکپارچه
- حسگر دمای داخلی
- واحد مدیریت توان کممصرف SmartFusion™
مزایا
- حسگری حرکت با دقت بالا را از طریق قابلیتهای شش محوره یکپارچه فراهم میکند.
- به مصرف انرژی پایین دست مییابد و عمر باتری را در کاربردهای قابل حمل افزایش میدهد.
- فاکتور فرم فشردهای برای طراحیهای با فضای محدود ارائه میدهد.
- تحمل شوک بالا را داراست که عملکرد قوی را در محیطهای پرچالش تضمین میکند.
- از پردازش دیجیتال یکپارچه بهره میبرد و جمعآوری دادهها را ساده میکند.
- گزینههای رابط انعطافپذیر با هر دو پروتکل I²C و SPI را ارائه میدهد.
محدودیتها
- برای پردازش کامل دادهها و پیکربندی دستگاه به یک میکروکنترلر میزبان خارجی نیاز دارد.
- شامل مغناطیسسنج یکپارچه نیست، که برای فیوژن حسگر 9 محوره به یک قطعه اضافی نیاز دارد.
- فقط خروجی دیجیتال ارائه میدهد و فاقد گزینه خروجی آنالوگ مستقیم است.
مشخصات فنی کلیدی
| Parameter | Specification |
|---|---|
| Supply Voltage (VDD, VDDIO) | 1.71 V to 3.6 V |
| Current Consumption (6-axis LP Mode) | 320 µA (Typical) |
| Accelerometer Full-Scale Range | ±2g, ±4g, ±8g, ±16g |
| Gyroscope Full-Scale Range | ±15.625dps to ±2000dps |
| Accelerometer Noise Density | 70 µg/√Hz (Typical, Low Power Mode) |
| Gyroscope Noise Density | 4.5 mdps/√Hz (Typical, Low Power Mode) |
| Operating Temperature Range | -40°C to +85°C |
| Digital Interfaces | I²C, SPI |
| Package Type | 2.5 x 2.5 x 0.92 mm LGA |
معماری داخلی
ICM-42688-P دارای معماری داخلی پیچیدهای است که شامل عناصر حسگری MEMS (سیستمهای میکروالکترومکانیکی) برای هر دو شتابسنج سهمحوره و ژیروسکوپ سهمحوره میشود. سیگنالهای آنالوگ این حسگرها به مدارهای جلوبندی آنالوگ اختصاصی که شامل تقویتکنندهها و فیلترهای ضدالیایزینگ هستند، وارد میشوند. این سیگنالهای آنالوگ شرطی شده سپس توسط مبدلهای آنالوگ به دیجیتال (ADCs) 16 بیتی با وضوح بالا دیجیتالی میشوند. دادههای دیجیتال به یک موتور پردازش سیگنال دیجیتال (DSP) منتقل میشوند که فیلتر، جبرانسازی و کالیبراسیون بیشتری را بر روی دادههای خام حسگر اعمال میکند. این DSP یکپارچه همچنین واحد کممصرف SmartFusion™ را مدیریت میکند. دادههای حرکتی پردازششده، همراه با خوانشهای حسگر دما، سپس از طریق رجیسترهای خروجی قابل برنامهریزی و از طریق رابطهای دیجیتال I²C یا SPI به یک میکروکنترلر میزبان در دسترس قرار میگیرد.
سوالات فنی متداول
س: ICM-42688-P چگونه به مصرف انرژی پایین دست مییابد؟
ج: ICM-42688-P از فناوری SmartFusion™ شرکت InvenSense بهره میبرد که شامل یک حالت عملیاتی با توان فوقالعاده پایین و ویژگیهای مدیریت توان انعطافپذیر است. این موارد امکان کنترل جداگانه وضعیتهای توان حسگر را فراهم میآورند و استفاده بهینه از انرژی را برای نیازهای مختلف کاربردی ممکن میسازند.س: ICM-42688-P از چه رابطهای دیجیتالی پشتیبانی میکند؟
ج: ICM-42688-P از هر دو رابط ارتباطی دیجیتال I²C و SPI پشتیبانی میکند. این پروتکلهای سریال امکان انتقال داده و پیکربندی کارآمد با یک میکروکنترلر میزبان را فراهم میکنند و انعطافپذیری را در یکپارچهسازی سیستم ارائه میدهند.س: محدودههای تماممقیاس موجود برای شتابسنج و ژیروسکوپ چیست؟
ج: شتابسنج محدودههای تماممقیاس قابل انتخاب توسط کاربر را به صورت ±2g, ±4g, ±8g و ±16g ارائه میدهد. ژیروسکوپ نیز مجموعهای از محدودههای تماممقیاس، از ±15.625 dps تا ±2000 dps را فراهم میکند که نیازهای متنوع حسگری حرکت را پوشش میدهد.س: آیا ICM-42688-P دادههای فیلتر شده را ارائه میدهد؟
ج: بله، این دستگاه شامل فیلترهای دیجیتال قابل برنامهریزی توسط کاربر برای مسیرهای داده شتابسنج و ژیروسکوپ است. این فیلترها به توسعهدهندگان اجازه میدهند تا نویز را کاهش داده و پهنای باند خروجیهای حسگر را کنترل کنند و دادهها را با نیازهای خاص کاربردی تنظیم نمایند.
قطعات مشابه / جایگزین
- ICM-42605, InvenSense, IMU شش محوره با خروجی دیجیتال.
- ICM-42600-P, InvenSense, IMU شش محوره با توان فوقالعاده پایین.
- ICM-20602, InvenSense, حسگر ردیابی حرکت شش محوره با توان پایین.
- ICM-42688-V, InvenSense, IMU شش محوره با درجه صنعتی.
جدول مرجع
| Resource Type | Official Manufacturer Link |
|---|---|
| Datasheet | https://invensense.tdk.com/wp-content/uploads/2021/07/DS-000442-ICM-42688-P-v1.0.pdf |
| Product Page | https://invensense.tdk.com/products/6-axis/icm-42688-p/ |
| Application Notes | N/A |
این بخش به منظور معرفی آیسیهای مهم و پرکاربرد، با هدف آشنایی بیشتر طراحان و علاقهمندان به الکترونیک، تهیه شده است. لطفاً توجه داشته باشید که لزوماً همه قطعات معرفیشده در اینجا بخشی از سبد محصولات ما نیستند؛ با این حال، در صورت نیاز، میتوانید درخواست تامین قطعه خود را با ما در میان بگذارید و با آدرس orders@gebrabit.com تماس بگیرید.