Unidade de medição inercial 9DOF MinIMU

A unidade de medição inercial 9DOF MinIMU da Pololu tem um giroscópio de 3 eixos L3G4200D, um acelerômetro de 3 eixos com um magnetômetro de 3 eixos LSM303DLH. Tudo isso em uma placa de 2,3 x 1,5 cm. Uma interface I²C acessa as nove medidas independentes de rotação, aceleração e magnetismo qu podem ser utilizadas para calcular a orientação absoluta do sensor. Estes sensores são excelentes CIs, mas o pequeno encapsulamento faz com seu uso seja difícil para estudantes e hobistas. Também operam com diferentes voltagens de alimentação trazendo problemas para a interface com sistemas de 3,3 ou de 5V. O MinIMU-9 resolve estes problemas incorporando eletrônica adicional, incluindo dois reguladores de voltagem e um circuíto de conversão de nível lógico, e mantém o tamanho o menor possível. Esta placa é enviada com todos os componetes SMD soldados como mostrado na foto.

O L3G4200D e o LSM303 têm muitas opções configuráveis, incluindo sensibilidades selecionáveis dinamicamente pelos giroscópio, acelerômetro e magnetômetro, bem como uma faixa de possibilidades de data rates de saída para cada sensor. Os dois CIs podem ser acessados pela interface I²C/TWI, permitindo a cada um dos três sensores ser endereçado individualmente por uma única linha de clock e uma única linha de dados. As nove leituras independentes de rotação, aceleração e de magnetismo (9DOF ou degrees of freedon) fornecem todas as informações necessárias para um sistema de referência de atitude e direção ( attitude and heading reference system AHRS). Com um algoritmo apropriado, um microcontrolador ou computador pode usar a informação para calcular a orientação da placa. O giroscópio pode ser utilizado para rastrear com bastante acuidade a rotação em uma escala de tempo reduzida, enquanto o acelerômetro e a bússola, enquanto o acelerômetro e a bússola podem auxiliar a compensar o desvio do giroscópio fornecendo uma referência de posição absoluta. Os respectivos eixos dos dois chips estão alinhados na placa de modo a facilitar o cálculo de fusão dos sensores, como por exemplo um sistema utilizando um Arduino (código fonte logo abaixo).

Esta placa incluem dois reguladores de voltagem que fornecem 1,8 e 3V necessários para o L3G4200D e para o LSM303, permitindo que o módulo seja alimentado por uma única fonte entre 2,6 e 5,5V. As saídas dos reguladores estão disponíveis através dos pinos 1V8 e 3V e podem fornecer 150mA e 300mA respectivamente para dispositivos externos. Esta placa inclui ainda um circuíto que convertem o nível lógico das linhas do I²C para a mesma voltagem lógica fornecida ao VIN, tornando simples a interface com com sistemas de 3,3 e 5V. Os pinos respeitam o espaçamento padrão de 0,1".

Especificações

• Dimenssões: 23 × 15 × 3 mm
• Peso sem as barras de pinos: 0.9 g
• Voltagem operacional: 2,6 a 5,5 V
• consumo de corrente: 10 mA
• Foramto de saída (I²C):
  • Giroscópio: uma leitura de 16 bits por eixo
  • Acelerômetro: uma leitura de 12 bits (justificado à esquerda) por eixo
  • Magnetômetro: uma leitura de 12 bits (justificado à direita) por eixo
• Faixa de sensibilidae (configurável):
  • Giroscópio: ±250, ±500, or ±2000°/s
  • Acelerômetro: ±2, ±4, or ±8 g
  • Magnetômetro: ±1.3, ±1.9, ±2.5, ±4.0, ±4.7, ±5.6, or ±8.1 gauss

Componentes incluídos

Uma barra de pinos de 0,1" 6x1 e uma barra de pinos de 0,1" 6x1 de 90º

Utilização

Conexões

Um mínimo de 4 conexões são necessárias para a utilização da MinIMU-9: VIN, GND, SCL e SDA. VIN deve ser conectado a uma fonte de 2,6 a 5,5V, GND a 0V, e SCL e SDA devem ser conectados a uma porta I²C operando com o mesmo nível lógico de VIN.

Pinagem

The data ready and interrupt pins of the L3G4200D and the LSM303DLH are not accessible on the MinIMU-9; if you need these outputs, consider using our L3G4200D carrier and LSM303DLH carrier boards.

Código de exemplo

A Pololu desenvolveu uma  biblioteca Arduino L3G4200D e uma biblioteca Arduino LSM303 que facilitam a interface entre o MinIMU-9 e um Arduino, tornando fácil a configuração dos sensores.

Para uma demosntração do que pode ser feito com estes dados você pode tranformar um Arduino conectado a um MinIMU-9 em um sistema de referência de atitude e direção (attitude and heading reference system AHRS) com este programa Arduino. Ele utiliza os dados do MinIMU-9 para calcular uma estimativa para o 3 eixos de posicionamento e você pode visualizar a saída em um programa de teste em 3D. Este software está baseado em um projeto de Jordi Munoz, William Premerlani, Jose Julio, e Doug Weibel.

O conteúdo desta página é uma tradução para o português a partir do site original da Pololu.