اطلاعات عمومی
- نام تراشه: BMA250
- سازنده: Bosch Sensortec
- مهمترین ویژگی کلیدی: BMA250 – شتابسنج سهمحوره دیجیتال، محدوده قابل تنظیم ±2g تا ±16g، چگالی نویز 150 µg/√Hz.
- دسته عملکردی: شتابسنج سهمحوره دیجیتال
- توضیحات فنی کوتاه: BMA250 یک حسگر شتابسنج سهمحوره دیجیتال است که برای تبدیل شتاب مکانیکی به سیگنالهای خروجی دیجیتال دقیق طراحی شده است. عملکرد الکتریکی اصلی آن ارائه دادههای شتاب بسیار دقیق در محدودههای اندازهگیری قابل تنظیم از ±2g تا ±16g است که دارای چگالی نویز پایین 150 µg/√Hz میباشد. این دستگاه اطلاعات ضروری حرکت و جهتگیری را از طریق یک رابط دیجیتال برای ادغام در سیستمهای الکترونیکی مختلف فراهم میکند.
فلسفه طراحی
BMA250 برای ارائه یک راه حل حسگر شتابسنج بسیار دقیق، کممصرف و فشرده برای طیف وسیعی از کاربردها طراحی شده است. این سنسور شکاف فنی برای تشخیص حرکت قوی و حس جهتگیری در دستگاههای الکترونیکی دارای فضای محدود و با تغذیه باتری را پر میکند و عملکرد قابل اعتمادی را بدون به خطر انداختن بهرهوری انرژی یا ابعاد فراهم میآورد.
شرح کلی
BMA250 یک حسگر شتابسنج سهمحوره دیجیتال و بسیار مجتمع است. این حسگر برای اندازهگیری دقیق نیروهای شتاب استاتیک و دینامیک در سه محور عمود بر هم مهندسی شده است.
این دستگاه حرکت فیزیکی، کجی و لرزش را به جریانهای داده دیجیتال قوی تبدیل میکند. طراحی پیچیده آن عملکرد قابل اعتماد و دقیق را برای نیازهای تشخیص متنوع تضمین میکند.
در یک سیستم الکترونیکی، BMA250 معمولاً به عنوان یک ورودی اساسی برای الگوریتمهای مدیریت برنامههای مرتبط با حرکت عمل میکند. این حسگر اطلاعات حیاتی شتاب مورد نیاز برای ردیابی جهتگیری، تعاملات رابط کاربری و تشخیص شوک را فراهم میسازد.
کاربردها
- تشخیص سقوط آزاد
- مدیریت پیشرفته انرژی برای برنامههای موبایل
- بازی
- گامشمار
- حسگر کجی
- تشخیص ژست
- جبران کجی در قطبنمای الکترونیکی
ویژگیهای کلیدی
- رابط دیجیتال: I2C و SPI
- محدودههای اندازهگیری قابل انتخاب: ±2g، ±4g، ±8g، ±16g
- نویز کم: 150 µg/√Hz
- مصرف برق فوقالعاده کم: 130 µA (حالت عادی)، 1 µA (حالت خواب)
- محدوده ولتاژ تغذیه VDD: 1.2 V تا 3.6 V
- محدوده ولتاژ تغذیه VDDIO: 1.2 V تا 3.6 V
- نرخ داده خروجی (ODR) قابل تنظیم توسط کاربر تا 2 kHz
- FIFO (First-In, First-Out) یکپارچه
- موتور وقفه یکپارچه برای تشخیص حرکات مختلف
- ابعاد کوچک: پکیج LGA با ابعاد 2 mm x 2 mm x 0.95 mm³
- رزولوشن داده 10-bit
مزایا
- ابعاد کوچک پکیج، ادغام در طراحیهای با فضای محدود را تسهیل میکند.
- مصرف برق کم، عمر باتری را در کاربردهای قابل حمل افزایش میدهد.
- دقت بالا و نویز کم، حسگر دقیق حرکت و جهتگیری را امکانپذیر میسازد.
- رابطهای دیجیتال همهکاره (I2C, SPI) گزینههای اتصال انعطافپذیر را ارائه میدهند.
- موتور وقفه یکپارچه، بار پردازشی روی میکروکنترلر میزبان را کاهش میدهد.
- محدودههای اندازهگیری قابل تنظیم، امکان تطبیق با الزامات مختلف کاربردها را فراهم میآورد.
محدودیتها
- برای پردازش داده، کنترل و یکپارچهسازی سیستم به یک میکروکنترلر خارجی نیاز دارد.
- برای جداسازی مناسب منبع تغذیه به قطعات پسیو خارجی نیاز دارد.
- رابط دیجیتال برای ارتباط و پیکربندی مؤثر به درایورهای نرمافزاری نیاز دارد.
Key Technical Specifications
| Specification | Value |
|---|---|
| Supply Voltage (VDD) | 1.2 V to 3.6 V |
| Current Consumption | 130 µA (Normal Mode, Typical) |
| 1 µA (Sleep Mode, Typical) | |
| Resolution | 10-bit |
| Output Data Rate (ODR) | 7.81 Hz to 2 kHz |
| Temperature Range | -40 °C to +85 °C |
| Package Type | LGA, 12-pin, 2 mm x 2 mm x 0.95 mm³ |
معماری داخلی
BMA250 شامل یک عنصر حسگر MEMS سهمحوره است که شتاب مکانیکی را به سیگنالهای الکتریکی آنالوگ تبدیل میکند. این سیگنالهای آنالوگ سپس توسط مدارهای فرانت-اند آنالوگ پردازش میشوند، تقویت شده و توسط یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) رقمی میشوند. یک واحد پردازش سیگنال دیجیتال بعدی، دادههای تبدیل شده را فیلتر و پردازش میکند. یک بافر FIFO یکپارچه برای ذخیرهسازی موقت دادهها در دسترس است که نیاز به تعامل مداوم با میکروکنترلر میزبان را کاهش میدهد. این حسگر همچنین دارای یک کنترلکننده وقفه برای تشخیص رویدادهای حرکتی خاص است و از طریق رابط دیجیتال I2C یا SPI با یک میکروکنترلر میزبان خارجی ارتباط برقرار میکند.
سوالات فنی متداول
س1: محدوده اندازهگیری BMA250 چگونه قابل تنظیم است؟
ج1: محدوده اندازهگیری، که میتواند روی ±2g، ±4g، ±8g یا ±16g تنظیم شود، با نوشتن مقدار مورد نظر در بیتهایrangeدر رجیسترPMU_RANGE(رجیستر 0x0F) از طریق رابط دیجیتال پیکربندی میشود.س2: BMA250 از چه رابطهای دیجیتالی برای ارتباط پشتیبانی میکند؟
ج2: BMA250 از هر دو پروتکل I2C (Inter-Integrated Circuit) و SPI (Serial Peripheral Interface) برای ارتباط با یک میکروکنترلر میزبان پشتیبانی میکند. رابط خاص مورد استفاده با پیکربندی بیتSPI3ENدر رجیسترPMU_BWانتخاب میشود.س3: BMA250 برای دستیابی به مصرف برق کم از چه مکانیسمهایی استفاده میکند؟
ج3: BMA250 دارای چندین حالت توان، از جمله حالت خواب کممصرف (معمولاً 1 µA) و حالت تعلیق عمیق است که از طریق رجیسترPMU_LPWقابل تنظیم هستند. علاوه بر این، نرخ داده خروجی (ODR) را میتوان برای به حداقل رساندن فعالیت تنظیم کرد، و موتور وقفه یکپارچه آن به میکروکنترلر میزبان اجازه میدهد تا زمانی که یک رویداد حرکتی قابل توجهی تشخیص داده شود، در حالت کممصرف باقی بماند.
قطعات مشابه / جایگزین
- BMA250E (Bosch Sensortec) – نسخه بهبود یافته BMA250 شتابسنج سهمحوره دیجیتال.
- BMA253 (Bosch Sensortec) – شتابسنج سهمحوره دیجیتال با رزولوشن 12-bit.
- BMA400 (Bosch Sensortec) – شتابسنج سهمحوره با مصرف توان فوقالعاده کم.
- BMA423 (Bosch Sensortec) – شتابسنج سهمحوره پیشرفته 12-bit برای پوشیدنیها.
جدول مرجع
| نوع منبع | لینک رسمی سازنده |
|---|---|
| Datasheet | https://www.bosch-sensortec.com/media/boschsensortec/downloads/datasheets/bst-bma250-ds001-04.pdf |
| Product Brief | N/A |
| Application Notes | N/A |
این بخش برای معرفی آیسیهای مهم و پرکاربرد تهیه شده است تا آشنایی بیشتری برای طراحان و علاقهمندان به الکترونیک فراهم آورد. لطفاً توجه داشته باشید که همه قطعات ارائه شده در اینجا لزوماً بخشی از سبد محصولات ما نیستند؛ با این حال، در صورت نیاز، میتوانید درخواست تامین قطعه را با ما در میان بگذارید و با آدرس orders@gebrabit.com تماس بگیرید.