1.ADXL362概述
ADXL362是Analog Devices公司推出的一款超低功耗、3軸MEMS加速度計,主要特點包括:
超低功耗:運動檢測模式下僅300nA,全速測量模式下低于2μA
高分辨率:12位數(shù)字輸出,測量范圍±2g/±4g/±8g可選
內(nèi)置功能:活動/非活動檢測、溫度傳感器、FIFO存儲等
工作電壓:1.6V至3.5V
接口:SPI和I2C數(shù)字接口
2.主要技術參數(shù)
參數(shù) |
規(guī)格 |
加速度范圍 |
±2g, ±4g, ±8g (可選) |
分辨率 |
12位(±2g時為1mg/LSB) |
帶寬 |
1Hz至400Hz(可編程) |
噪聲密度 |
175μg/√Hz(±2g范圍) |
工作電流 |
測量模式: 1.8μA@100Hz, 3.0μA@400Hz |
喚醒模式: 300nA |
|
工作溫度 |
-40°C至+85°C |
封裝 |
3mm×3.25mm×1.06mm LGA封裝 |
3.內(nèi)部結構與工作原理
ADXL362由以下幾個主要部分組成:
MEMS傳感器:檢測三軸加速度的微機電結構
信號調(diào)理電路:放大和濾波傳感器信號
12位ADC:將模擬信號轉換為數(shù)字量
數(shù)字處理單元:處理數(shù)據(jù)并實現(xiàn)各種功能
FIFO存儲器:256字節(jié)(可存儲85個三軸樣本)
溫度傳感器:監(jiān)測芯片溫度
SPI/I2C接口:與主控制器通信
4.工作模式
ADXL362提供多種工作模式以適應不同應用場景:
4.1測量模式
全帶寬模式:最高400Hz輸出數(shù)據(jù)率
半帶寬模式:降低功耗同時保持合理帶寬
4.2喚醒模式
超低功耗(300nA)活動檢測
可配置閾值和時序參數(shù)
檢測到活動后自動切換到測量模式
4.3待機模式
最低功耗狀態(tài)(僅10nA)
保持寄存器內(nèi)容
快速喚醒時間
5.寄存器詳解
ADXL362通過一系列寄存器進行配置和控制,主要寄存器包括:
地址 |
名稱 |
功能 |
0x00 |
DEVID_AD |
器件ID(0xAD) |
0x01 |
DEVID_MST |
器件ID(0x1D) |
0x02 |
PARTID |
部件號(0xF2) |
0x03 |
REVID |
修訂ID |
0x04 |
XDATA |
X軸數(shù)據(jù)低字節(jié) |
0x05 |
YDATA |
Y軸數(shù)據(jù)低字節(jié) |
0x06 |
ZDATA |
Z軸數(shù)據(jù)低字節(jié) |
0x08 |
STATUS |
狀態(tài)寄存器 |
0x09 |
FIFO_ENTRIES |
FIFO條目數(shù) |
0x0A |
TEMP_L |
溫度數(shù)據(jù)低字節(jié) |
0x0B |
TEMP_H |
溫度數(shù)據(jù)高字節(jié) |
0x0C |
SOFT_RESET |
軟件復位 |
0x0D |
THRESH_ACT_L |
活動閾值低字節(jié) |
0x20 |
ACT_INACT_CTL |
活動/非活動控制 |
0x21 |
FIFO_CONTROL |
FIFO控制 |
0x22 |
FIFO_SAMPLES |
FIFO樣本數(shù) |
0x23 |
INTMAP1 |
中斷映射1 |
0x24 |
INTMAP2 |
中斷映射2 |
0x25 |
FILTER_CTL |
濾波器控制 |
0x26 |
POWER_CTL |
電源控制 |
0x27 |
SELF_TEST |
自測試控制 |
6.應用場景
可穿戴設備:利用超低功耗特性實現(xiàn)長時間運動監(jiān)測
物聯(lián)網(wǎng)設備:電池供電的無線傳感器節(jié)點
醫(yī)療設備:便攜式健康監(jiān)測設備
工業(yè)監(jiān)測:設備振動和傾斜監(jiān)測
消費電子:智能手機、平板電腦的運動檢測
7.設計注意事項
電源管理:
使用低噪聲LDO為ADXL362供電
在電池應用中注意電源電壓范圍
PCB布局:
將加速度計靠近測量點安裝
避免高頻信號線靠近模擬部分
使用短而直接的走線連接
機械安裝:
確保傳感器與待測物體牢固連接
注意安裝方向與坐標軸對齊
數(shù)據(jù)處理:
根據(jù)應用需求選擇合適的濾波參數(shù)
利用FIFO減少MCU喚醒次數(shù)
8.常見問題解答
Q1:ADXL362與ADXL345有何主要區(qū)別?
A1:ADXL362功耗更低(μA級vsmA級),內(nèi)置更多智能功能如活動檢測,但測量范圍較小(最大±8gvs±16g)。
Q2:如何校準ADXL362?
A2:可通過讀取靜止狀態(tài)下的輸出偏移,然后在應用中補償。典型步驟:
將傳感器水平靜止放置
讀取XYZ輸出
計算與理想值(0,0,1g)的偏差
在應用中應用這些偏移量
Q3:FIFO如何使用?
A3:通過FIFO_CONTROL寄存器配置模式(流模式/觸發(fā)模式),設置FIFO_SAMPLES閾值,然后通過FIFO_ENTRIES讀取存儲的樣本數(shù),最后批量讀取FIFO數(shù)據(jù)。
Q4:中斷如何配置?
A4:通過INTMAP1/INTMAP2寄存器將特定事件(如活動檢測、FIFO滿等)映射到INT1/INT2引腳,然后在MCU中配置中斷服務程序。
Q5:溫度傳感器有何用途?
A5:可用于補償溫度對加速度測量的影響,或單純作為系統(tǒng)溫度監(jiān)測。溫度值(°C)=(TEMP_H:TEMP_L-1885)/-9.05。