Kategorie: SI (inteligentní senzor)

Základom I²C senzora SI06 je trojosí MEMS gyroskop s digitálnym výstupom L3G4200D od firmy ST Microelectronic. Tento senzor je pripojený k riadiacemu mikropočítaču ATmega48PA (AVR) cez sériové rozhranie SPI. L3G4200D posiela v pravidelných časových intervaloch riadiacemu procesoru aktuálne hodnoty uhlového zrýchlenia. AVR tieto hodnoty prepočítava na uhol, o ktorý sa otočil senzor od posledného merania.

Integrovaný obvod L3G4200D je digitálny trojosí MEMS gyroskopický senzor v plastovom puzdre s vonkajšími rozmermi 4 mm x 4 mm x 1,1 mm. Výstupom senzora je aktuálna hodnota uhlového zrýchlenia v každej z troch osí.

Jadrom senzora je samotná MEMS štruktúra gyroskopu. Na rozdiel od klasických mechanických gyroskopov využívajúcich rotujúci disk, využíva L3G4200D princíp takzvaného vibračného gyroskopu. Vibračný gyroskop je realizovateľný technológiou MEMS výrazne jednoduchšie a lacnejšie ako klasický gyroskop s rotujúcim diskom. Základ snímacieho elementu tvorí rezonujúce teleso upevnené v rámčeku, ktoré sa vplyvom vlastnej mechanickej rezonancie, na obrázku (obrázok 3) reprezentované pomocou pružín pohybuje v uvedenom smere, ktorý je kolmý na smer otáčania. Pritom vzniká Coriolisová sila úmerná uhlovej rýchlosti otáčania, ktorá stlačí vonkajšie pružiny rámčeka a spôsobí vzájomný posun snímacích prvkov fungujúcich ako elektródy vzduchových kondenzátorov. Výstupom je zmena kapacity úmerná veľkosti uhlovej rýchlosti. K MEMS štruktúre, ktorej výstupnou veličinou je kapacita, je pripojená vyhodnocovacia elektronika, ktorá po odfiltrovaní nepotrebných frekvencií prevedie nameranú kapacitu na aktuálnu hodnotu uhlového zrýchlenia.

Základné parametre senzora SI06 sú zhrnuté v nasledujúcej tabuľke:

Ke stažení

SKP model: 

mesi06.skp

PDF dokumentace: 

si06_gyroskop.pdf

Příklad Java

/*
 * Příklad GyroscopeExample čte v nekonečném cyklu hodnoty úhlů pro všechny tři osy
 * a vypisuje je do kozole. Stisknutí tlačítka S2 akumulované hodnoty vynuluje.
 */
package jBotBrain2.GyroscopeExample;

import jBotBrain2.hw.*;
import jBotBrain2.sensors.Accelerometer;

public class GyroscopeExampleMain {
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Led.GREEN1.set(Led.MODE_BLINK, 300);
    Gyroscope gyro = new Gyroscope();
    gyro.reset();
    int xyz[] = new int[3]; 
    
    while (true) { 
      xyz = gyro.getAllAxis();
      System.out.print("Nakloneni XYZ: ("+xyz[0]+"°, "+xyz[1]+"°, "+xyz[2]+"°)     \r");
      if (Button.S2.isPressed()) {
        gyro.reset();
      }
      Thread.sleep(200);
    }
  }
}