회사 블로그 ST LIS2HH12 3축 선형 가속도계 (드론용 I2C/SPI 디지털 출력 인터페이스 포함)

첸젠 밍기다 전자제품 회사LIS2HH12I2C/SPI 디지털 출력 인터페이스를 갖춘 3축 선형 가속도계, 드론용 용도로 적합합니다.

STLIS2HH12MEMS 선형 가속도계는 동적 자세 모니터링, 운동 궤도 획득 및 관성 내비게이션 애플리케이션을 위해 특별히 설계되었습니다.칩은 고밀도의 삼축 센싱 유닛을 통합하고 듀얼 I2C/SPI 디지털 출력 인터페이스와 함께 표준으로 제공됩니다., 호환성, 데이터 전송 속도 및 안정성을 균형 잡습니다.그것은 자세 감지에 대한 핵심 센서 구성 요소가되었습니다, 소비자 및 산업용 소형 드론의 비행 안정화 및 움직임 감지, 그리고 다중 로터 항공 사진과 같은 다양한 드론 모델과 널리 호환됩니다.검사용 및 경주용 드론.

난...LIS2HH12제품 설명

LIS2HH12는 ′′pico′′ 시리즈에 속하는 초저력, 고성능의 3축 선형 가속도계이다.

LIS2HH12는 ±2g, ±4g 및 ±8g의 선택 가능한 측정 범위를 제공하며 10 Hz에서 800 Hz까지의 출력 데이터 주파수에서 가속도를 측정할 수 있습니다.

LIS2HH12는 First-In, First-Out (FIFO) 버퍼를 탑재하여 사용자가 데이터를 저장하여 호스트 프로세서의 부하를 줄일 수 있습니다.

LIS2HH12는 얇고 컴팩트한 플라스틱 납 그리드 배열 (LGA) 패키지를 사용하여 40 °C ~ + 85 °C의 확장 된 온도 범위에서 신뢰할 수있는 작동을 보장합니다.

제2항LIS2HH12핵심 하드웨어 아키텍처 및 인터페이스 기능

LIS2HH12는 성숙한 MEMS (마이크로 전기 기계 시스템) 제조 공정을 이용하고 X, Y 및 Z축 가속 감지 단위를 하나의 칩에 통합합니다.3차원 선형 운동 데이터를 동시에 획득할 수 있도록 하는드론 비행 중 환전, 기울기, 진동 및 낙하와 같은 동적 상태를 정확하게 캡처합니다.따라서 검출 차원의 한계와 이중 축 센서의 한계를 해결합니다..

인터페이스 호환성은 드론 시스템에 적합한 이 장치의 주요 하이라이트입니다.LIS2HH12내성적으로 이중 디지털 인터페이스 I2C와 SPI를 갖추고 있으며 다른 드론 주 제어 하드웨어 솔루션에 유연하게 적응 할 수 있습니다. I2C 인터페이스는 간단한 배선을 갖추고 몇 개의 핀을 필요로합니다.가벼운 무게의 주요 제어 장치와 통합하기에 적합합니다., 콤팩트 드론; 여러 센서, 예를 들어 자이로스코프와 바로미터와 병행하여 멀티 센서 데이터 융합을 달성 할 수 있습니다.SPI 인터페이스는 더 높은 데이터 전송 속도와 더 강한 간섭 저항을 제공합니다., 드론의 실시간 데이터 전송 요구사항을 충족하는 고속 비행과 급속한 역학적 자세 변화, 동시에 효과적으로 비행 데이터 지연 및 프레임 손실을 방지합니다.듀얼 인터페이스 디자인은 하드웨어의 적응력을 크게 향상시킵니다., 추가 어댑터 회로 필요 없이 일반 드론 제어 칩과 호환성을 가능하게 합니다.따라서 전체 하드웨어 개발 비용과 드론의 물리적 발자국을 줄입니다..

또한,LIS2HH12콤팩트한 패키지 디자인을 갖추고 있습니다. 작고 가벼우며 드론의 기체에 추가적인 부하를 가하지 않습니다.,특히 미세 항공 사진 드론과 휴대용 검사 드론에 적합합니다.

III. 원본 성능 매개 변수LIS2HH12

LIS2HH12는 역동적인 드론 비행 시나리오를 위한 특수 성능 최적화를 거쳤다.그것의 핵심 매개 변수는 드론 자세 제어 및 안전 보호의 주요 요구 사항에 맞춘, 균형 잡힌 사양과 뛰어난 신뢰성:

- 멀티 레인지 적응 감지: 다양한 비행 시나리오를 수용하기 위해 네 가지 가속 측정 범위 ± 2g, ± 4g, ± 8g 및 ± 16g를 지원합니다. 고 정밀 ± 2g 범위는 일상적으로 사용됩니다.안정적인 비행으로 자세 정밀 조정; 고속 기동, 다이빙 및 격동 비행 시나리오의 경우 측정 범위를 초과하여 발생하는 데이터 왜곡을 방지하기 위해 ±8g 및 ±16g의 고거리 설정으로 전환합니다.드론을 위한 일상 비행과 극한 비행 조건 모두 포괄적으로 포함합니다..

- 고 해상도 및 소음 저출력: 뛰어난 출력 해상도로 고 정밀의 아날로그-디지털 변환 장치가 내장되어 있습니다.칩의 고유 저소음 회로 디자인과 결합, 그것은 효과적으로 드론 모터 진동과 공기 흐름 장애로 인한 센서 소음을 필터합니다. 이것은 정확하게 실제 비행 자세 데이터를 추출합니다.비행 제어 알고리즘을 위한 깨끗하고 신뢰할 수 있는 원료 데이터를 제공하는 것, 따라서 자세 변동과 비행 진동 문제를 제거합니다.

- 넓은 온도 범위에서 안정적인 작동: -40 °C에서 + 85 °C의 작동 온도 범위로, 높은 고도의 추운 환경과 같은 야외 환경에 적합합니다.여름철의 강렬한 열과 야생의 복잡한 온도 변동이것은 표준 센서에서 흔히 경험하는 극한 온도에서 데이터 드리프트와 센서 고장의 문제를 해결하고 드론의 안정적인 모든 날씨 비행을 보장합니다.

- 초저전력 소비: 여러 가지 에너지 절감 작동 모드를 지원합니다. 활성 감지 모드에서 전력 소비는 매우 낮으며 잠자리 모드는 에너지 사용량을 추가로 감소시킵니다.이것은 효과적으로 드론의 탑재 전원 공급에 대한 전력 소모를 최소화합니다., 비행 내구성을 확장하고 제한된 배터리 용량으로 작은 드론에 적합합니다.

- 고속 데이터 출력: 여러 레벨에서 조정 가능한 데이터 출력 속도를 지원하며 드론 비행 제어 시스템의 고 주파수 샘플링 요구 사항을 충족합니다.그것은 비행기의 자세의 변화에 대한 실시간 피드백을 제공합니다, 비행 제어 시스템이 신속한 반응과 정확한 매개 변수 조절을 보장합니다.

IV. 적용 장점LIS2HH12

1정밀한 자세 안정 및 균형 제어

비행 도중, 드론은 공기 흐름과 기체 진동으로 인한 자세 편차에 취약하다. LIS2HH12는 3축 선형 가속의 변화에 대한 실시간 데이터를 캡처한다.비행 제어 알고리즘과 결합, 그것은 비행기의 기울기 각도, 수평 오프셋 및 운동 추세를 계산하여 비행기의 자세 편차에 대한 빠른 피드백을 제공합니다.이 비행 제어 시스템은 즉시 엔진 속도와 항공기 자세 조정에 도움이, 자율적으로 떠다니는, 안정적인 비행 및 자세를 정밀 조정 할 수 있습니다.드론의 자기 안정화 시스템의 핵심 센서 지원 역할을 합니다.

2지능형 안전 보호 모니터링

높은 정밀의 가속 감지 기능을 활용하여, 칩은 무인 항공기의 여러 층의 안전 보호를 가능하게 합니다. 자유 낙하 감지,충돌 탐지 및 비정상적인 자세 탐지: 드론이 통제되지 않은 낙하, 공중 충돌 또는 심각한 기울기 같은 비정상적인 조건을 경험하면 센서는 즉시 가속의 급격한 변화를 감지합니다.비행 제어 시스템의 비상 보호 메커니즘을 작동시켜 비상 기운을 시작합니다., 전원 끄기 보호 및 자세 재설정. 이것은 효과적으로 드론 충돌 및 손상 위험을 줄여 비행 안전을 향상시킵니다.

3멀티 센서 퓨전 내비게이션 및 위치

정확한 드론 비행은 여러 출처의 데이터의 융합에 의존합니다.LIS2HH12는 MEMS 자이로스코프와 GPS 및 대동기 센서와 결합하여 마이크로 관성 측정 단위 (IMU) 를 형성 할 수 있습니다.각속도 데이터와 가속 데이터를 교차 참조함으로써, 그것은 고정도의 관성 내비게이션을 달성하기 위해 개별 센서에서 측정 오류를 수정합니다.이것은 약한 GPS 신호와 위치 이동의 단점을 보완합니다., 정지 비행, 노선 비행 및 자율 검사에서 드론의 위치 정밀도를 효과적으로 향상시킵니다.그리고 항공사진 촬영과 조사 등의 고정도 운영 시나리오에 적합합니다., 고정 점 점검 및 경로 순찰.

4가벼운 시스템 설계에 적합합니다

칩은 외부 컨디셔닝 회로를 필요로 하지 않으며 단일 칩에서 3축 가속 감지 기능을 제공합니다. 최소한의 I2C/SPI 인터페이스 회로와 결합하여,드론의 하드웨어 회로 디자인을 크게 단순화하고 PCB에서 차지하는 공간을 줄입니다.동시에 초저전력 소비는 드론의 저전력 내구성 요구 사항을 충족시켜 미니투리제이션의 세 가지 핵심 설계 원칙을 균형있게합니다.가벼운 구조와 긴 내구성소비자용 마이크로 드론과 가벼운 산업용 검사 드론의 개발 필요에 완벽하게 적합합니다.

V. 회고LIS2HH12

ST LIS2HH12 3축 선형 가속도 측정기, 이중 I2C/SPI 인터페이스를 통한 높은 호환성, 높은 정밀도 및 낮은 노이즈를 포함한 전체 장점넓은 온도 범위에서 높은 안정성, 극히 낮은 전력 소비, 그리고 컴팩트하고 가벼운 설계는 드론 자세 제어, 안전 보호 및 관성 항법의 핵심 응용 요구 사항을 정확하게 충족합니다.표준 가속도계와 비교하면, 더 빠른 동적 반응, 더 큰 환경 적응력 및 더 유연한 하드웨어 통합을 제공합니다. 효과적으로 드론 비행 안정성, 기동성 및 비행 안전을 향상시킵니다.소형 드론의 관성 감지 시스템에서 가장 선호되는 핵심 부품으로 만들어졌습니다.이는 소비자 항공 사진, 산업 검사, 보안 감시 및 레이싱을 포함한 다양한 드론 시나리오에 널리 적용됩니다.