회사 블로그 ST LIS3DSH 드론용용 SPI/I2C 디지털 출력 3축 선형 가속기

첸젠 밍기다 전자제품 회사LIS3DSH, 고성능, 극저전력, SPI/I2C 디지털 출력으로 3축 선형 가속도 측정기, 드론 애플리케이션에 적합합니다.

STLIS3DSH고성능, 저전력, 3축형 선형 MEMS 가속도 측정기, 특히 동적 운동 모니터링, 자세 감지 및 진동 감지용으로 설계된 것이다.표준 이중 SPI/I2C 디지털 출력 인터페이스로 장착, 높은 정확도, 높은 안정성, 낮은 소음과 유연한 구성을 결합하여 비행 제어의 핵심 요구 사항을 완벽하게 충족시킵니다.소비자와 산업용 드론의 자세 평가 및 움직임 모니터링드론 내비게이션 및 안전 제어 시스템에서 중요한 감지 부품으로 작용합니다.

의LIS3DSH스테이트 머신을 탑재하여 프로그래밍을 통해 맞춤형 애플리케이션을 가능하게 합니다. 이 장치는 출력 데이터 속도 3.125 Hz에서 1.6 kHz까지의 가속도를 측정합니다.그리고 ±2g의 동적으로 선택 가능한 범위가 있습니다., ±4g, ±6g, ±8g 및 ±16g

I. 원자력 발전의 주요 특징LIS3DSH

넓은 공급 전압 범위: 1.71V ~ 3.6V

극저전력 소비: 출력 데이터 레이트에 따라 작동 모드에서 전류 소비량은 11μA에서 225μA입니다.

16-비트 데이터 출력: 고해상도 가속 데이터를 제공합니다.

임베디드 상태 기계: 동작 인식, 자유 낙하 탐지, 깨어나기 기능 및 다른 응용 프로그램을 구현하기 위해 프로그래밍 가능한 두 개의 상태 기계.

FIFO 버퍼: 데이터를 저장하기 위한 통합된 퍼스트 인, 퍼스트 아웃 (FIFO) 버퍼로 호스트 프로세서의 지속적인 개입의 필요성을 줄여줍니다.

온도 센서: 환경 상태를 모니터링하는 온도 센서입니다.

자기 테스트 기능: 사용자가 최종 응용 프로그램 내에서 센서 기능을 확인할 수 있습니다.

II. 컴퓨터의 핵심 하드웨어 성능LIS3DSH다이내믹 드론 비행 조건에 적합합니다.

드론 비행 중에서는 미묘한 자세 편차, 빠른 상승과 하락, 롤과 피치 움직임으로 인한 가속의 작은 변화를 실시간으로 캡처해야합니다.그리고 공기 흐름 장애.LIS3DSH뛰어난 감지 성능으로 인해 이러한 까다로운 동적 모니터링 요구 사항을 충족합니다. 16 비트 고정도 아날로그-디지털 변환기로 장착되어 있습니다.장치는 X선을 따라 공간 가속 데이터를 동시에 감지합니다.소음 밀도는 150μg/√Hz로 드론 비행 중에 약한 진동과 작은 각편 편차를 정확하게 감지할 수 있습니다.자세 계산 정확도를 크게 향상시키고 낮은 고도 비행과 느린 떠있는 동안 자세 변동 문제를 효과적으로 완화합니다..

센서는 다양한 드론의 운영 요구 사항을 수용하기 위해 네 가지 프로그래밍 가능한 가속 범위 설정 (±2g, ±4g, ±8g 및 ±16g) 을 지원합니다.소비자용 무인 항공사진 촬영용 드론은 ±2g 또는 ±4g의 낮은 범위를 사용하여 안정적인 떠다니고 정확한 반 흔들림 모니터링을 달성 할 수 있습니다.; 레이싱 드론과 산업용 검사 드론은 ±8g 또는 ±16g의 고거리 설정으로 전환하여 고속 비행과 같은 고 강도 동적 시나리오에 완벽하게 적응할 수 있습니다.빠른 기동, 다이빙 및 등반 기동, 측정 범위를 초과하여 발생하는 데이터 왜곡을 방지합니다.드론의 움직임 상태의 즉각적인 변화에 신속한 반응을 가능하게 하고 비행 데이터의 실시간 정확성을 보장합니다..

하드웨어 안정성 측면에서,LIS3DSH검증된 MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) 기술을 사용하며 하드웨어 자체 테스트 기능이 내장되어 있습니다.이것은 드론의 전원 자체 테스트 또는 비행 중에 센서 모듈의 작동 상태를 자율적으로 확인할 수 있습니다., 하드웨어 오류를 신속히 확인하고 운영 신뢰성을 향상시키는 것을 가능하게합니다. 장치는 컴팩트한 패키지를 사용합니다.작고 가벼워 드론의 비행체에 대한 부하를 증가시키지 않도록이것은 더 가볍고 작은 드론의 디자인 추세에 부합하며 진동과 간섭에 대한 뛰어난 저항을 제공합니다.야외 비행 중에 공기 난동 및 기체 진동으로 인한 센서 간섭에 견딜 수 있도록 하는.

3다양한 UAV 하드웨어 아키텍처와 호환성을 위한 이중 SPI/I2C 인터페이스

의LIS3DSHcomes standard with dual industrial-grade digital communication interfaces—I²C and SPI—allowing direct compatibility with mainstream UAV main control chips without the need for additional conversion circuits이것은 하드웨어 회로 설계를 크게 단순화하고 시스템 호환성과 확장성을 향상시키고 다양한 수준의 UAV 하드웨어 솔루션을 지원합니다.

I2C 인터페이스는 간단한 배선, 최소한의 핀 사용 및 매우 낮은 통신 전력 소비를 특징으로합니다.소형 소비자용 드론 및 휴대용 항공사진 드론에 적합하도록메인 컨트롤러와 결합하면 저전력 대기 상태와 확장 크루즈 모니터링을 가능하게 하며 드론의 비행 내구성을 효과적으로 향상시킵니다.SPI 인터페이스는 높은 전송 속도의 장점을 제공합니다., 강한 간섭 저항과 매우 낮은 데이터 지연. 그것은 고속 레이싱 드론의 고 주파수 데이터 전송 요구 사항을 충족,산업용 조사용 드론 및 검사용 드론, 비행 자세 데이터와 비행 제어 시스템의 실시간 동기화를 보장하고 신속한 자세 조정 및 정확한 비행 경로 수정에 대한 데이터 지원을 제공합니다.이중 인터페이스는 구성 사이 유연한 전환을 허용, 저렴한 단일 단위 솔루션과 고성능 전문 장비 솔루션 모두에 적합하며 예외적인 적응력을 제공합니다.

IV.LIS3DSH지능형 임베디드 기능: 드론 비행 안전 및 지능형 제어 증진

LIS3DSH는 다양한 지능형 모션 감지 알고리즘과 인터럽트 기능을 포함합니다.드론의 움직임 상태를 자율적으로 결정할 수 있습니다., 비행 제어 시스템에 대한 컴퓨팅 부하를 줄이고 시스템 응답 효율성을 향상시킵니다. 그것의 핵심 기능은 드론 응용 시나리오에 매우 적합합니다.장치는 6D 자세와 방향 감지 지원, 드론의 위도, 굴림 및 기어 각도의 변화를 실시간으로 식별하고, 비행기의 상태와 레벨을 정확하게 결정할 수 있습니다.기울거나 뒤집어 씌여 드론 자세 안정화 및 레벨 캘리브레이션에 대한 핵심 데이터 지원을 제공합니다..

또한 자유 낙하 감지, 움직임/실행 상태 모니터링, 단일/두 번 탭하는 진동 감지 기능을 통합하여 드론의 다층 안전 보호 기능을 제공합니다.자유 낙하 중단은 빠르게 통제되지 않은 낙하를 식별 할 수 있습니다., 충돌로 인한 피해를 최소화하기 위해 비상 전력 차단 및 낙하산 배치와 같은 보호 메커니즘을 활성화합니다. 움직임 / 비활성 감지 드론이 떠 있는지 여부를 결정할 수 있습니다.비행 또는 정지, 시스템과 연동하여 지능적인 전력 소비 조절을 가능하게 합니다.진동 탐지 기능은 모터 진동 이상이나 느슨한 구조 부품과 같은 잠재적 고장을 모니터링합니다., 비행 안전과 안정성을 향상시키기 위해 장비 이상에 대한 조기 경고를 제공합니다.

V.LIS3DSHUAV 내구성 요구 사항에 맞춘 초저전력 소비 설계

UAV 내구성은 핵심 성능 지표 중 하나입니다. LIS3DSH는 다단계 초저전력 소비 작동 모드를 갖추고 동적 전력 소비 조정을 지원합니다.UAV의 비행상태에 따라 운용 모드를 전환합니다.: 정상 비행 중에 고정도 데이터 출력을 보장하기 위해 표준 데이터 수집 모드가 활성화됩니다.운용 전력 소비를 현저히 줄이기 위해 떠있는 상태 또는 고정된 지점 순찰 중 저전력 모드로 전환합니다.; 그리고 작업 없이 비동기 상태에서 잠자리 모드에 들어가 배터리 소모를 최소화합니다. 장치의 작동 전압은 저전압 전원 공급 시스템과 호환됩니다.드론 리?? 이온 배터리의 특성에 맞추기전압 조절기나 어댑터 모듈이 필요하지 않아 드론의 전체 전력 소비를 더욱 최적화하고 비행 기간을 효과적으로 연장할 수 있습니다.

VI. 주요 응용 시나리오LIS3DSHUAV에서

1비행 자세 추정 및 안정화 제어: 멀티 센서 융합을 달성하기 위해 자이로스코프와 마그네토미터와 결합하여 3 축 가속 데이터의 실시간 획득,안정적으로 UAV를 떠다니는 것을 가능하게 합니다., 비행 경로 수정 및 자세 균형, 원활한 항공 사진 촬영 및 조사 작업을 보장합니다.

2지능형 안전 보호: 자유 낙하 및 비정상적인 자세 탐지 기능을 사용하여 충돌 보호, 자세 손실 경고 및 비정상적인 진동 결함 모니터링을 제공합니다.드론 비행 안전성을 전면적으로 향상시키고.

3지능형 모션 상태 인식: 비행, 떠있는, 시작/정지 및 빠른 기동과 같은 드론 상태를 정확하게 식별합니다.비행 제어 시스템과 연동하여 지능적인 전력 관리 및 운영 모드 간의 자동 전환을 가능하게 합니다..

4고 정밀 항 흔들림 지원: 항공 사진 드론에서 기말 안정화 및 이미지 안정화에 대한 정확한 가속 데이터를 제공합니다.항공사진 및 조사 영상의 품질을 향상시키기 위해 항공기 체내의 작은 진동과 자세 편차를 상쇄합니다..

VII.LIS3DSH제품 요약

ST LIS3DSH 3축 선형 가속도 측정기, 5가지 핵심 장점: 높은 정밀도와 낮은 노이즈, 듀얼 인터페이스 호환성, 통합된 지능형 기능극히 낮은 전력 소비와 높은 안정성, 안전 모니터링, 전력 소비 최적화 및 진동 방지 안정화더 넓은 적응력과 향상된 기능, 소비자, 산업 및 경주용 드론의 설계 요구 사항을 포괄적으로 충족합니다.그것은 드론 비행 제어 시스템에 대한 비용 효율적이고 매우 신뢰할 수있는 핵심 감지 솔루션을 나타냅니다..