اطلاعات عمومی
- نام تراشه: ICM-42688-V
- سازنده: TDK InvenSense
- مهمترین ویژگی کلیدی: ICM-42688-V – شتابسنج و ژیروسکوپ 6 محوره، شتابسنج ±16g، ژیروسکوپ ±2000 dps، چگالی نویز پایین
- دسته بندی عملکردی: حسگر IMU
- شرح فنی کوتاه: ICM-42688-V یک حسگر MotionTracking™ IMU شش محوره است که یک ژیروسکوپ 3 محوره و یک شتابسنج 3 محوره را یکپارچه میکند. این دستگاه دارای یک شتابسنج کمنویز با محدوده تماممقیاس ±16g و یک ژیروسکوپ کمنویز با محدوده تماممقیاس ±2000 dps است. این حسگر دادههای حرکتی را به صورت دیجیتال از طریق رابطهای I3C، I2C یا SPI برای ادغام در سیستمهای دارای قابلیت حرکت ارائه میدهد.
فلسفه طراحی
ICM-42688-V به عنوان بخشی از خانواده محصولات با کارایی بالا InvenSense طراحی شده است و شکاف فنی مربوط به یک راهحل ردیابی حرکت دقیق و قابل اعتماد در یک فرم فاکتور فشرده را پر میکند. هدف آن ارائه عملکرد بالا، نویز کم و پایداری زیاد برای طیف گستردهای از کاربردهای مصرفی و صنعتی است که از نیازهای حسگر حرکتی در دستگاههای الکترونیکی مدرن پشتیبانی میکند.
شرح کلی
ICM-42688-V یک واحد اندازهگیری اینرسی (IMU) MotionTracking™ شش محوره است. این حسگر یک ژیروسکوپ 3 محوره و یک شتابسنج 3 محوره را در یک بسته فشرده واحد ترکیب میکند که برای کارایی و دقت بالا در حسگری حرکت طراحی شده است.
این دستگاه یکپارچه برای اندازهگیری دقیق سرعت زاویهای و شتاب خطی مهندسی شده است. معماری داخلی آن دادههای خام حسگر را با وفاداری بالا ارائه میدهد که برای الگوریتمهای پیچیده ردیابی حرکت ضروری است.
ICM-42688-V به عنوان یک بلوک سازنده اساسی برای حسگری حرکت، سیستمهای الکترونیکی مختلف را قادر میسازد تا حرکت، جهتگیری و ژستها را تشخیص دهند، ردیابی کنند و تفسیر نمایند.
کاربردها
- دستگاههای موبایل، پوشیدنی و شنیدنی
- رباتیک و پهپادها
- واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR)
- کاربردهای خانههای هوشمند و صنعتی
- دستگاههای لبه اینترنت اشیاء (IoT Edge Devices)
ویژگیهای کلیدی
- ژیروسکوپ 3 محوره با محدوده تماممقیاس قابل برنامهریزی توسط کاربر تا ±2000 dps
- شتابسنج 3 محوره با محدوده تماممقیاس قابل برنامهریزی توسط کاربر تا ±16g
- چگالی نویز ژیروسکوپ 3.8 mdps/√Hz
- چگالی نویز شتابسنج 70 µg/√Hz
- پشتیبانی از رابطهای ارتباط سریال I3C، I2C و SPI
- مبدلهای آنالوگ به دیجیتال (ADC) 16 بیتی یکپارچه برای خروجیهای حسگر
- فیلترهای دیجیتال قابل برنامهریزی توسط کاربر برای ژیروسکوپ و شتابسنج
- قابلیتهای حرکتی APEX داخلی برای تشخیص ژست
- محدوده ولتاژ تغذیه هسته VDD از 1.71V تا 3.6V
- محدوده ولتاژ تغذیه ورودی/خروجی VDDIO از 1.08V تا 3.6V
- مصرف توان کم در حالت عادی (1.45 mA برای ژیروسکوپ، 350 µA برای شتابسنج)
- حسگر دمای یکپارچه
مزایا
- ردیابی حرکت با کارایی بالا و ویژگیهای نویز پایین را ارائه میدهد.
- گزینههای رابط دیجیتال متنوع از جمله I3C، I2C و SPI را فراهم میکند.
- دارای اندازه بسته فشرده 2.5 x 2.5 x 0.82 mm برای طراحیهایی با فضای محدود است.
- به مصرف توان کم دست مییابد که برای کاربردهای با باتری مناسب است.
- شامل قابلیتهای حرکتی APEX یکپارچه برای کاهش بار پردازشی از MCU میزبان است.
- از طیف گستردهای از ولتاژهای تغذیه برای انعطافپذیری طراحی سیستم پشتیبانی میکند.
محدودیتها
- برای پردازش و تفسیر دادههای حسگر به یک واحد میکروکنترلر (MCU) خارجی نیاز دارد.
- دستیابی به دقت بهینه برای کاربردهای خاص ممکن است مستلزم روشهای کالیبراسیون باشد.
- این دستگاه یک IMU 6 محوره است و شامل یک مغناطیسسنج یکپارچه برای مرجع جهت مطلق نمیباشد.
Key Technical Specifications
| Parameter | Value |
|---|---|
| Supply Voltage (VDD) | 1.71V to 3.6V |
| I/O Supply Voltage (VDDIO) | 1.08V to 3.6V |
| Gyroscope Full-Scale Range (FSR) | ±15.625 to ±2000 dps |
| Accelerometer Full-Scale Range (FSR) | ±2g, ±4g, ±8g, ±16g |
| Gyroscope Noise Density | 3.8 mdps/√Hz |
| Accelerometer Noise Density | 70 µg/√Hz |
| Output Data Rate (ODR) Range (Gyro) | 12.5 Hz to 32 kHz |
| Output Data Rate (ODR) Range (Accel) | 12.5 Hz to 32 kHz |
| Digital Interface | I3C, I2C, SPI |
| Operating Temperature Range | -40 °C to +85 °C |
| Package Type | 14-pin LGA (2.5 x 2.5 x 0.82 mm) |
| Current Consumption (Gyro Normal) | 1.45 mA |
| Current Consumption (Accel Normal) | 350 µA |
معماری داخلی
معماری داخلی ICM-42688-V حول عناصر حسگر MEMS (سیستمهای میکروالکترومکانیکی) با کارایی بالا هم برای ژیروسکوپ 3 محوره و هم برای شتابسنج 3 محوره متمرکز است. سیگنالهای آنالوگ تولید شده توسط این حسگرهای MEMS تحت تهویه سیگنال قرار گرفته و سپس به دقت توسط مبدلهای آنالوگ به دیجیتال (ADC) 16 بیتی روی تراشه دیجیتالی میشوند. خروجیهای دیجیتال میتوانند از طریق فیلترهای دیجیتال قابل برنامهریزی توسط کاربر پردازش شوند که به کاهش نویز و پالایش دادهها کمک میکند. یک بلوک کنترل دیجیتال جامع، عملیات داخلی، حالتهای توان و پروتکلهای ارتباطی را مدیریت میکند. دادههای حرکتی فیلتر شده و دیجیتالی شده متعاقباً از طریق یکی از رابطهای سریال قابل تنظیم: I3C، I2C یا SPI در دسترس یک پردازنده میزبان خارجی قرار میگیرند. علاوه بر این، یک حسگر دمای یکپارچه، اندازهگیریهای دما را برای جبران محیطی یا نظارت ارائه میدهد.
سوالات فنی متداول
- س: ICM-42688-V از چه رابطهای ارتباط سریال پشتیبانی میکند؟
ج: ICM-42688-V از رابطهای ارتباط سریال I3C، I2C و SPI برای انتقال داده با یک پردازنده میزبان پشتیبانی میکند. - س: محدوده ولتاژ عملیاتی توصیه شده برای ICM-42688-V چقدر است؟
ج: ولتاژ تغذیه هسته (VDD) میتواند از 1.71V تا 3.6V و ولتاژ تغذیه ورودی/خروجی (VDDIO) میتواند از 1.08V تا 3.6V باشد. - س: آیا محدوده تماممقیاس شتابسنج و ژیروسکوپ قابل تنظیم است؟
ج: بله، ژیروسکوپ 3 محوره دارای محدوده تماممقیاس قابل برنامهریزی تا ±2000 dps و شتابسنج 3 محوره دارای محدوده تماممقیاس قابل برنامهریزی تا ±16g است. - س: آیا ICM-42688-V شامل هیچ ویژگی پردازش حرکتی روی تراشه است؟
ج: بله، این حسگر شامل قابلیتهای حرکتی APEX داخلی است که بخشی از محاسبات را از MCU میزبان به دستگاه منتقل میکند و امکاناتی مانند تشخیص ضربه (tap detection)، تشخیص شیب (tilt detection) و ژستهای بیدارباش (wake-up gestures) را فراهم میآورد.
قطعات مشابه / جایگزین
- ICM-42688-P، TDK InvenSense، یک IMU 6 محوره با مشخصات عملکردی مشابه.
- ICM-42670-P، TDK InvenSense، یک IMU 6 محوره کممصرف که برای کاربردهای مصرفی طراحی شده است.
- ICM-42605، TDK InvenSense، یک IMU 6 محوره با کارایی بالا.
جدول منابع
| نوع منبع | پیوند رسمی سازنده |
|---|---|
| برگه اطلاعات | Datasheet ICM-42688-V (DS-000494) |
| صفحه محصول | صفحه محصول ICM-42688-V |
| یادداشتهای کاربردی | N/A |
این بخش به منظور معرفی آیسیهای مهم و پرکاربرد، با هدف افزایش آشنایی طراحان و علاقهمندان به الکترونیک، تهیه شده است. لطفاً توجه داشته باشید که تمامی قطعات ارائه شده در اینجا لزوماً بخشی از سبد محصولات ما نیستند؛ با این حال، در صورت نیاز، میتوانید با ما از طریق orders@gebrabit.com تماس گرفته و درخواست تأمین قطعه را ثبت نمایید.