Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. fornisce e ricicla la STLIS2HH12accelerometro lineare a tre assi, dotato di interfacce di uscita digitale I2C/SPI, adatto alle applicazioni per droni.
La STLIS2HH12è un accelerometro lineare MEMS specificamente progettato per il monitoraggio dell'atteggiamento dinamico, l'acquisizione della traiettoria di movimento e le applicazioni di navigazione inerziale.Il chip integra unità di rilevamento triassiale ad alta precisione e viene fornito di serie con doppie interfacce di uscita digitale I2C / SPI, con un equilibrio tra compatibilità, velocità di trasferimento dei dati e stabilità.È diventato il componente chiave del sensore per il rilevamento dell' atteggiamento., la stabilizzazione del volo e il rilevamento del movimento nei piccoli droni di consumo e industriali, ed è ampiamente compatibile con vari modelli di droni come la fotografia aerea multirotore,droni per ispezioni e corse.
Io.LIS2HH12Descrizione del prodotto
L'LIS2HH12 è un accelerometro lineare a tre assi ad altissima prestazione e a bassa potenza appartenente alla serie Pico.
Il LIS2HH12 offre intervalli di misura selezionabili di ±2 g, ±4 g e ±8 g e può misurare l'accelerazione a frequenze di dati di uscita comprese tra 10 Hz e 800 Hz.
Il LIS2HH12 incorpora un buffer First-In, First-Out (FIFO), che consente agli utenti di memorizzare i dati e ridurre così il carico sul processore host.
L'LIS2HH12 utilizza un piccolo e compatto pacchetto in plastica di lead grid array (LGA), che garantisce un funzionamento affidabile in un ampio intervallo di temperatura da 40 °C a + 85 °C.
II.LIS2HH12Architettura hardware di base e caratteristiche dell'interfaccia
LIS2HH12 utilizza un processo di produzione MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) maturo e integra unità di rilevamento dell'accelerazione degli assi X, Y e Z su un unico chip,con una capacità di accumulo di potenza superiore a 1 kVA. Capta con precisione gli stati dinamici quali traslazione, inclinazione, vibrazioni e cadute durante il volo del drone,Soluzionare le limitazioni dei sensori a un solo e a due assi in termini di dimensioni di rilevamento.
La compatibilità delle interfacce è un elemento chiave dell'idoneità di questo dispositivo per i sistemi di droni.LIS2HH12L'interfaccia I2C è dotata di un'interfaccia digitale dual-I2C e SPI, che consente un adattamento flessibile alle diverse soluzioni hardware di controllo principale dei droni: l'interfaccia I2C presenta un cablaggio semplice e richiede pochi pin,con una capacità di accensione superiore a 50 W,, droni compatti; può essere collegato in parallelo con vari sensori, come giroscopi e barometri, per ottenere la fusione dei dati multi-sensore;L'interfaccia SPI offre tassi di trasferimento dati più elevati e una maggiore resistenza alle interferenze, soddisfacendo i requisiti di trasmissione dei dati in tempo reale dei droni durante i voli ad alta velocità e i rapidi cambiamenti dinamici di atteggiamento, evitando efficacemente ritardi e perdite di frame dei dati di volo.Il design a doppia interfaccia migliora significativamente l'adattabilità dell'hardware, consentendo la compatibilità con i principali chip di controllo dei droni senza la necessità di circuiti di adattamento aggiuntivi,riducendo così i costi complessivi di sviluppo hardware e l'impronta fisica del drone.
Inoltre, ilLIS2HH12presenta un design di pacchetto compatto; è piccolo e leggero, senza carico aggiuntivo sulla cellula del drone.,Il sistema è particolarmente adatto ai droni per la micro-fotografia aerea e ai droni di ispezione portatili soggetti a stringenti vincoli di carico utile e dimensioni.
III. Parametri fondamentali di prestazioneLIS2HH12
Il LIS2HH12 ha subito un'ottimizzazione delle prestazioni specializzata per gli scenari di volo dinamico dei droni.I suoi parametri fondamentali sono adattati ai requisiti fondamentali del controllo dell'atteggiamento dei droni e della protezione della sicurezza, con specifiche equilibrate ed eccellente affidabilità:
- rilevamento adattivo multi-range: supporta quattro intervalli di misurazione dell'accelerazione ±2g, ±4g, ±8g e ±16g per adattarsi a diversi scenari di volo: il range di alta precisione ±2g è utilizzato per la routine,volo stabile per garantire la precisione nella messa a punto di posizione; per le manovre ad alta velocità, le immersioni e gli scenari di volo turbolento, passare alle impostazioni ad alta gamma di ±8 g e ±16 g per evitare la distorsione dei dati causata dal superamento della gamma di misurazione;che copre in modo completo le condizioni di volo di routine e quelle estreme per i droni.
- Alta risoluzione e bassa rumorosità di uscita: dotato di un'unità di conversione analogico-digitale di alta precisione integrata con un'eccellente risoluzione di uscita,combinato con il design del circuito a basso rumore del chip, filtra efficacemente il rumore dei sensori causato dalle vibrazioni dei motori dei droni e dai disturbi del flusso d'aria.fornire dati grezzi puliti e affidabili per gli algoritmi di controllo del volo, eliminando così i problemi di deriva di atteggiamento e vibrazioni di volo.
- Funzionamento stabile in un ampio intervallo di temperature: con un intervallo di temperatura di funzionamento da -40°C a +85°C, è adatto per ambienti esterni quali condizioni di freddo ad alta quota,Intenso caldo estivo e complesse variazioni di temperatura in naturaCiò risolve i problemi di deriva dei dati e di guasto dei sensori a temperature estreme comunemente riscontrate dai sensori standard, garantendo un volo stabile in ogni clima per il drone.
- Consumo di energia estremamente basso: supporta più modalità operative di risparmio energetico; il consumo di energia è estremamente basso in modalità di rilevamento attivo, mentre la modalità di riposo riduce ulteriormente il consumo di energia.Questo riduce al minimo il consumo di energia dei droni, estendendo la durata di volo e rendendola adatta a piccoli droni con capacità di batteria limitata.
- uscita dati ad alta velocità: supporta velocità di uscita dati regolabili su più livelli, soddisfacendo i requisiti di campionamento ad alta frequenza dei sistemi di controllo del volo dei droni.Fornisce un feedback in tempo reale sui cambiamenti nell'atteggiamento della cellula, che garantisce una risposta rapida e una regolazione precisa dei parametri da parte del sistema di controllo del volo.
IV. Vantaggi di applicazioneLIS2HH12
1- Precise stabilizzazione dell' atteggiamento e controllo dell' equilibrio
Durante il volo, i droni sono soggetti a deviazioni di atteggiamento causate da correnti d'aria e vibrazioni della cellula.Combinato con gli algoritmi di controllo del volo, calcola l'angolo di inclinazione, lo spostamento orizzontale e le tendenze di movimento della cellula, fornendo un rapido feedback sulle deviazioni di posizione della cellula.Questo aiuta il sistema di controllo del volo a regolare prontamente la velocità del motore e l'atteggiamento della cellula, che consente un volo autonomo, un volo stabile e una regolazione fine dell'atteggiamento, migliorando significativamente la stabilità di volo e la precisione di controllo del drone,che funge da supporto per il sensore centrale del sistema di auto-stabilizzazione del drone.
2. Monitoraggio intelligente della protezione della sicurezza
Sfruttando le sue capacità di rilevamento di accelerazione ad alta precisione, il chip consente più livelli di protezione della sicurezza per il drone, incluso il rilevamento di caduta libera,rilevamento delle collisioni e rilevamento dell'atteggiamento anormaleQuando il drone subisce condizioni anormali come cadute incontrollate, collisioni in volo o forte inclinazione, il sensore rileva immediatamente improvvisi cambiamenti di accelerazione.azionamento dei meccanismi di protezione di emergenza del sistema di controllo del volo per avviare il volo a vuoto di emergenzaQuesto riduce efficacemente il rischio di incidenti e danni dei droni, migliorando così la sicurezza del volo.
3- Navigazione e posizionamento a fusione multi-sensore
Un volo preciso di droni si basa sulla fusione di dati da molteplici fonti.LIS2HH12 può essere combinato con giroscopi MEMS e sensori GPS e barometrici per formare un'unità di misurazione micro-inerziale (IMU). Con il cross-referencing dei dati di accelerazione con i dati di velocità angolare, corregge gli errori di misura dei singoli sensori per ottenere una navigazione inerziale di alta precisione.Questo compensa le carenze dei segnali GPS deboli e della deriva di posizionamento, migliorando efficacemente la precisione di posizionamento del drone durante il volo fisso, il volo su rotta e le ispezioni autonome,e adatta a scenari operativi ad alta precisione come la fotografia aerea e la rilevazione, ispezioni a punti fissi e pattuglie di rotta.
4. Adatto alla progettazione di sistemi leggeri
Il chip non richiede circuiti di condizionamento esterni e fornisce un rilevamento di accelerazione a tre assi su un singolo chip.semplifica significativamente la progettazione dei circuiti hardware dei droni e riduce lo spazio occupato sul PCBAllo stesso tempo, il suo consumo di energia ultra-basso soddisfa i requisiti di resistenza a bassa potenza dei droni, bilanciando i tre principi di progettazione fondamentali della miniaturizzazione,costruzione leggera e lunga durata, che lo rende perfettamente adatto alle esigenze di sviluppo dei micro-droni di consumo e dei droni di ispezione leggeri industriali.
V. Riassunto dellaLIS2HH12
L'accelerometro lineare a tre assi ST LIS2HH12, con i suoi vantaggi completi, tra cui l'elevata compatibilità tramite doppie interfacce I2C/SPI, l'elevata precisione e il basso rumore,elevata stabilità in un ampio intervallo di temperature, un consumo di energia estremamente basso e un design compatto e leggero soddisfano con precisione i requisiti fondamentali di applicazione del controllo dell'atteggiamento dei droni, della protezione della sicurezza e della navigazione inerziale.Rispetto agli accelerometri standard, offre una risposta dinamica più rapida, una maggiore adattabilità all'ambiente e un'integrazione hardware più flessibile.rendendolo il componente principale preferito per i sistemi di rilevamento inerziale nei piccoli droniÈ ampiamente applicabile in vari scenari di droni, tra cui la fotografia aerea dei consumatori, l'ispezione industriale, la sorveglianza della sicurezza e le corse.
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