سنسور شتاب و ژایرو (MPU9150 (GY-9150

سیستم سنجش موقعیت بر پایه اینرسی یا همان IMU یکی از مهم ترین عناصر سیستم های کنترل موقیعت و در کل سیستم های هدایت و ناوبری است. امروزه نقش IMUها در صنایع دفاعی، رباتیک، هوافضا و … بسیار کلیدی است.

واژه IMU مخفف Inertial Measurement Unit می باشد که می توان به واحد سنجش موقعیت ساکن یا سیستم سنجش موقععیت بر پایه اینرسی ترجمعه شده است. مدار IMU شامل سنسورهای الکترونیکی (شتاب سنج و ژایروسکوپ) با ساختار و تکنولوژی MEMS هستند که می توان از آنها برای اندازه گیری سرعت خودرو، جهت، نیروهای گرانشی و … استفاده کرد.

البته اکثر IMUهای جدیدتر قابلیت افزودن سنسورهای جدید از قبیل سنسور فشار (برای تشخیص ارتفاع)، سنسور تفاضلی فشار (برای تشخیص سرعت) و مگنومتر برای تشخیص دقیق تر حرکات و … وجود دارد اما وظیفه اصلی بر دوش شتاب سنج (برای تشخیص حرکت) و ژایروسکوپ (برای تشخیص زاویه) است.

ماژول GY-9150 یک ماژولIMU با تعداد 9 محور بسیار دقیق می باشد که دارای دقت بسیار بالا و سیستم پيشرفته پردازش حركت ديجيتال داخلي (DMP) می باشد. این ماژول دارای دو قرص مجزا در یک چیپ است. یکی برای شتاب سنج و ژایروسکپ و دیگری برای قطب نمای کمپانی Asahi Kasei Microdevices می باشد.

با توجه به رابط I2C این ماژول به راحتی می توانید آن را به کمک آردوینو یا هر میکروکنترلر دیگری راه اندازی نمایید. سنسور gyro سه محوره با دقت 16 بيت و رنج اندازه گيري 2000 درجه بر ثانيه، سنسور شتاب سه محوره با دقت 16 بيت و رنج اندازه گيري تا 16g. سنسور قطب نماي 3 محوره با دقت 13 بيت همچنين داراي بافر FIFO با ظرفيت 1024 بايت و سنسور دما با رنج اندازه گيري 40- تا 85+ درجه سانتيگراد از قابلیتهای این ماژول می باشد. بلوک دیاگرام داخلی MPU9150 در شکل زیر آورده شده است.

• Digital-output 9-axis MotionFusion data in rotation matrix, quaternion, Euler Angle, or raw data format
• Tri-Axis angular rate sensor (gyro) with a sensitivity up to 131 LSBs/dps and a full-scale range of ±250, ±500, ±1000, and ±2000dps
• Tri-Axis accelerometer with a programmable full scale range of ±2g, ±4g, ±8g and ±16g
• Tri-axis compass with a full scale range of ±1200µT
• Reduced settling effects and sensor drift by elimination of board-level cross-axis alignment errors between accelerometer, gyroscope, and compass
• VDD Supply voltage range of 2.4V–3.46V; VLOGIC of 1.8V±5% or VDD
• Gyro operating current: 3.6mA (full power, gyro at all rates)
• Gyro + Accel operating current: 3.8mA (full power, gyro at all rates, accel at 1kHz sample rate)
• Gyro + Accel + Compass + DMP operating current: 4.25mA (full power, gyro at all rates, accel at 1kHz sample rate, compass at 8Hz rate)
• Accel low power mode operating current: 10uA at 1Hz, 20uA at 5Hz, 70uA at 20Hz, 140uA at 40Hz
• Full Chip Idle Mode Supply Current: 8µA
• 400kHz Fast Mode I²C serial host interface
• On-chip timing generator with ±1% frequency variation over full temperature range
• 10,000g shock tolerant
• I2C Pullup Resistors populated on board.
• All Pins Broken Out to Standard 0.1″ Spaced Headers
• Solder Jumper for Switching LSB of I2C Address

برای مشاهده فیلم های نحوه راه اندازی این ماژول نیز به کانال آپارات الکترونیک 724 و دسته بندی IMU & Gyro مراجعه کنید.

https://www.aparat.com/video/video/listuser/username/electronic724.com/usercat/130072