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基于ST25 LIS2MDL: 超低功耗、高性能3D磁力计

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STMCU小助手 发布时间:2023-4-19 18:57
前言
本文档旨在提供STLIS2MDL磁力计传感器相关的使用信息和应用提示。
LIS2MDL是系统级封装的3D数字磁力计,具有数字I²C和3线SPI串口标准输出,在高分辨率模式下功耗200 µA,在低功耗模式下功耗不超过50 µA(在20 Hz输出数据速率下)。由于磁力计具有超低噪声性能,始终具有低功耗特性,并结合了高传感精度,因此能够为客户提供最佳运动体验。
该器件具有±50高斯的磁场动态范围。
可以对LIS2MDL进行配置,使其产生用于磁场检测的中断信号,并自动补偿由较高应用层提供的硬铁偏移。
LIS2MDL的ST软件支持包括驱动、倾斜补偿的电子罗盘、动态磁力计校准和6轴或9轴传感器融合。


1引脚说明
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PU(DN6L0(3BAS0@GLAKTO92.png

1.1 INT/DRDY引脚配置
INT/DRDY引脚可配置为具有一个硬件信号,以确定新的一组测量数据何时可以读取或中断事件何时发生。
通过将CFG_REG_C寄存器中的DRDY_on_PIN位置为1,可以将STATUS_REG寄存器中的Zyxda数据就绪信号驱动到INT/DRDY引脚(更多详情请参见6.3节:使用数据准备就绪信号)。
通过将CFG_REG_C寄存器中的INT_on_PIN位置为1,可以将INT_SOURCE_REG寄存器中的INT信号驱动到INT/DRDY引脚(更多详情请参见10节:中断生成)。
注:
CFG_REG_C中的DRDY_on_PININT_on_PIN位都会将INT/DRDY引脚配置为数字输出,但只有一个信号(INTDRDY)可被传送到INT/DRDY引脚上。如果两个位均置位,则只有INT信号会按照下表所示进行传送。
下表总结了CFG_REG_C寄存器的DRDY_on_PIN和INT_on_PIN位的不同配置下INT/DRDY引脚状态和功能。


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3工作模式
LIS2MDL具有三种工作模式:
空闲模式;
连续模式;
单模。
施加电源后,LIS2MDL执行一段20 ms的启动程序来加载修整参数。启动完成后,磁力计会自动配置为空闲模式。
该器件具有1.71 V至3.6 V的宽Vdd和Vdd_IO电压范围。
为了避免潜在冲突,在上电时序期间,建议将连接到器件IO引脚的线路设置为主机侧的高阻抗状态。此外,为保证器件能正确下电,建议将Vdd线接地的持续时间保持至少100μs。
器件的工作模式可以通过CFG_REG_A的MD [1:0]位来设置,如下表所示。


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在所有三种工作模式中,磁场动态范围的典型值为50高斯,这在磁场与某一感应轴完全对齐时适用。在横轴方向存在杂散场的情况下,磁场动态范围会降低到25高斯(在最坏的情况下)。

3.1空闲模式
当磁力计处于空闲模式时,几乎所有的器件内部模块都会关闭,以最大限度地降低功耗。数字接口(I2C和SPI)仍然在工作,以便能够与器件进行通信。保留配置寄存器的内容而不更新输出数据寄存器,可保持进入空闲模式前存储器中采样的最后数据。

3.2连续模式
可通过将CFG_REG_A寄存器中的MD [1:0]位写入00,来使能连续模式。
在连续模式下,器件连续执行测量并将结果放入输出数据寄存器。通过配置CFG_REG_A中的LP位可以选择高分辨率模式或低功耗模式(请参考4节:电源模式)。
在连续模式下,可以使用CFG_REG_A寄存器的ODR [1:0]位来选择输出数据速率,如下表所示。

A}9W}0~S4E[POH%T51@WM]L.png

3.3单模
LIS2MDL提供了高分辨率和低功耗模式下的单模(请参考4节:电源模式)。
单模配置允许根据需要执行单次采集;通过在CFG_REG_A寄存器中将MD [1:0]位写入01,可触发采集。执行测量后,STATUS_REG寄存器的Zyxda、zda、yda、xda位被声明,输出寄存器中的数据可用,并且可通过将MD [1:0]位置为11来将LIS2MDL自动配置为空闲模式。
单模与编程的ODR无关:它取决于微控制器/应用处理器写入MD [1:0]位的频率。单模下可达到的最大ODR频率如下表所示,严格取决于所选功耗模式(请参考4节:电源模式)。


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单模下,生成新数据所需的典型时间对应于8:工作模式和开启时间中所示的开启时间。

完整版请查看:附件

AN5069 LIS2MDL 超低功耗、高性能3D磁力计.pdf (493.75 KB, 下载次数: 26)
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