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MPU9250 發(fā)布時(shí)間 時(shí)間:2025/1/7 15:06:55 查看 閱讀:518

MPU9250是由 InvenSense(現(xiàn)已被 TDK 收購(gòu))制造的一款高性能、集成化的9軸運(yùn)動(dòng)跟蹤設(shè)備。它將一個(gè)3軸陀螺儀、一個(gè)3軸加速度計(jì)和一個(gè)3軸磁力計(jì)(電子羅盤)整合在一個(gè)小型的QFN-24封裝中,并且內(nèi)置了一個(gè)數(shù)字運(yùn)動(dòng)處理器(DMP)。這種高度集成的設(shè)計(jì)使得 MPU9250 成為消費(fèi)電子產(chǎn)品、可穿戴設(shè)備、無人機(jī)以及各種需要精確運(yùn)動(dòng)感知的應(yīng)用的理想選擇。

主要特性

三軸陀螺儀:提供角速度測(cè)量,用戶可編程量程為±250, ±500, ±1000, 和 ±2000 °/s。
  三軸加速度計(jì):提供線性加速度測(cè)量,用戶可編程量程為±2g, ±4g, ±8g, 和 ±16g。
  三軸磁力計(jì):由 AKM 公司的 AK8963 提供,用于地磁場(chǎng)測(cè)量,支持最大±4800 μT 的測(cè)量范圍,分辨率高達(dá)14位或16位。
  數(shù)字運(yùn)動(dòng)處理器 (DMP):內(nèi)嵌的 DMP 可以處理復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)算法,如姿態(tài)估計(jì)、運(yùn)動(dòng)識(shí)別等,減輕主處理器的負(fù)擔(dān)。
  接口選項(xiàng):支持 I?C 和 SPI 接口,其中 I?C 最高可達(dá)400 kHz,SPI 最高可達(dá)20 MHz。
  低功耗模式:提供多種低功耗模式,包括睡眠模式、循環(huán)模式和加速計(jì)喚醒功能,以延長(zhǎng)電池壽命。
  FIFO 緩沖區(qū):擁有512字節(jié)的FIFO(先入先出)數(shù)據(jù)緩沖區(qū),可以存儲(chǔ)傳感器數(shù)據(jù),減少與主機(jī)通信的頻率。
  中斷輸出:支持可編程中斷,允許在檢測(cè)到特定事件(如運(yùn)動(dòng)、自由落體等)時(shí)觸發(fā)。
  溫度傳感器:內(nèi)置溫度傳感器,可用于補(bǔ)償傳感器性能隨溫度變化的影響。
  輔助 I?C 接口:允許連接額外的傳感器,如氣壓傳感器,擴(kuò)展了系統(tǒng)的功能。
  抗沖擊能力:能夠承受高達(dá)10,000g的沖擊。
  工作電壓:支持2.4V至3.6V的供電電壓,IO引腳支持1.71V至VDD的邏輯電平。
  緊湊尺寸:3mm x 3mm x 1mm的小型封裝,適合空間受限的應(yīng)用。

引腳說明

VDD:電源正極輸入端。
  VDDIO:I/O引腳的電源輸入端,通常與 VDD 相同或更低。
  GND:接地端。
  SDA:I?C 數(shù)據(jù)線。
  SCL:I?C 時(shí)鐘線。
  INT:中斷輸出端,當(dāng)發(fā)生預(yù)設(shè)條件時(shí)會(huì)觸發(fā)。
  CS:SPI 模式下的片選信號(hào)。
  SDO/SCL:在 I?C 模式下作為 SCL 使用,在 SPI 模式下作為 MOSI 使用。
  NC:未連接,無電氣功能。
  AD0:地址選擇引腳,用于配置 I?C 地址。
  CLKIN:外部時(shí)鐘輸入端,用于同步操作。
  XDA:輔助 I?C 數(shù)據(jù)線,用于連接外部傳感器。
  XCL:輔助 I?C 時(shí)鐘線,用于連接外部傳感器。

應(yīng)用領(lǐng)域

消費(fèi)電子產(chǎn)品:如智能手機(jī)、平板電腦、智能手表等,用于增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的功能,如手勢(shì)識(shí)別、屏幕旋轉(zhuǎn)等。
  游戲控制器:提供精確的運(yùn)動(dòng)感應(yīng),使游戲更加互動(dòng)和真實(shí)。
  虛擬現(xiàn)實(shí) (VR) / 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR):用于頭部追蹤、手部追蹤等功能,提高沉浸感。
  無人機(jī)和四軸飛行器:用于穩(wěn)定控制和導(dǎo)航,確保飛行的安全性和穩(wěn)定性。
  健康監(jiān)測(cè)設(shè)備:如健身追蹤器、醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備等,用于監(jiān)測(cè)用戶的活動(dòng)水平和身體狀況。
  機(jī)器人技術(shù):用于機(jī)器人的姿態(tài)控制和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。

設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

電源管理:考慮到 MPU9250 支持多種工作模式,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理規(guī)劃電源管理系統(tǒng),以優(yōu)化功耗。
  去耦電容:為了保證穩(wěn)定的電源供應(yīng)并減少噪聲干擾,建議在電源引腳附近放置適當(dāng)?shù)娜ヱ铍娙荨?br>  PCB布局:遵循良好的 PCB 設(shè)計(jì)實(shí)踐,保持信號(hào)路徑短而直接,避免不必要的走線交叉,特別是對(duì)于敏感的模擬信號(hào)線。
  校準(zhǔn):由于傳感器的輸出可能會(huì)受到環(huán)境因素的影響,使用前應(yīng)進(jìn)行必要的校準(zhǔn),以確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。
  固件更新:定期檢查制造商提供的最新固件和驅(qū)動(dòng)程序,以便利用最新的特性和改進(jìn)。

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