军品级-IMU选型和设计

导:级别温度定义
  • 商业级CPU的工作温度为0℃~70℃
      工业级CPU的工作温度为-40℃~85℃
      军品级CPU的工作温度为-55℃~125℃
      宇航级CPU不仅在工作温度上有着不亚于军品级CPU的水准,而且还有抗辐射等方面的要求。

一.传感器选型:

目前常用的9/6集成传感器都是工业级别的(-40℃~+85℃);

如:MPU-6050  MPU-6000  MPU-6555  MPU-6500  ICM-20608;LSM6DSL和LSM6DSM;LSM6DS3和 LSM6DS3H;LSM9DS1;MPU-9250:不满足需求 

故:排除集成ic,继续选型单轴,双轴或三轴;

1.加速度:adxl355/4

==============ic关键参数:军品级-IMU选型和设计_第1张图片

==============管脚和接口选择军品级-IMU选型和设计_第2张图片

===========参考电路

军品级-IMU选型和设计_第3张图片

设计的altium designer电路军品级-IMU选型和设计_第4张图片

============ic参考价:318.40 RMB/1PCS ;

开发板:https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a230r.1.14.18.d09452faJeea97&id=566702172924&ns=1&abbucket=5

==============器件id军品级-IMU选型和设计_第5张图片

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2 陀螺仪 mpu3300

==============ic

 军品级-IMU选型和设计_第6张图片军品级-IMU选型和设计_第7张图片军品级-IMU选型和设计_第8张图片

==============ic参数军品级-IMU选型和设计_第9张图片

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======================参考电路军品级-IMU选型和设计_第11张图片


4.磁力计:HMC1052/3

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复位电路

    置位/复位带是另一个金属化螺旋,与传感器元件易轴(垂直于传感器芯片上的敏感轴)耦合。

就像偏置带一样,置位/复位带穿过一对桥接元件,以保持整体裸片尺寸紧凑。每个设置/复位带的标称电阻为3至6欧姆,对于复位或设置脉冲,最小所需峰值电流为400mA。除了极少数例外,必须使用设置/复位带来周期性调节磁阻元件的磁畴,以获得最佳和可靠的性能。设定脉冲被定义为进入S / R +带连接的正脉冲电流。成功的结果将是磁畴在易轴向正向方向上对齐,使得传感器电桥的极性为正斜率,在敏感轴上具有正电场,从而导致桥输出连接两端的正电压。复位脉冲被定义为进入S / R +带连接的负脉冲电流。成功的结果将是磁畴在易轴反向方向上对齐,使得传感器电桥的极性为负斜率,在敏感轴上带有正电场,导致桥输出连接两端产生负电压。

    通常首先发送一个复位脉冲,然后几毫秒后发出一个置位脉冲。通过将磁畴推向完全相反的方向,任何先前的磁干扰都可能被二重脉冲完全擦除。对于噪声和精度要求不太苛刻的简单电路,可采用单极性脉冲电路(所有组或全部复位)。利用这些单极性脉冲,几个脉冲一起在设置/复位脉冲电路中性能接近。图1显示了一个快速手动脉冲电路,用于将单脉冲施加到设置/复位带上。(1A做分流可有一个500mA的复位脉冲)

        军品级-IMU选型和设计_第14张图片

5.AD采集电路:

ADS1220是德州仪器(TI)生产的一款用于小信号传感器的低功耗、低噪声的24位ADC芯片。采样率最高能到2KHz,具有50Hz和60Hz的工频噪声同步抑制功能。供电方式可以采用单电源供电,采集电压的范围在0~VCC,也可以采用双电源的方式供电,采集电压范围在-VSS~+VDD。其具体参数如下图所示军品级-IMU选型和设计_第15张图片军品级-IMU选型和设计_第16张图片

军品级-IMU选型和设计_第17张图片

6.mcu

军工级别肯定要选择高温的ic,对于mcu,由如下如下选择:因有尺寸需求,所以只考虑VFQFPN32和tssop20的封装!军品级-IMU选型和设计_第18张图片


7.电源电路 高温LDO

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参考的datasheet如下

https://download.csdn.net/download/xiaoxilang/10469365

二 驱动编写,MCU:STM8AF5288/6

1   引入官方库

1、打开ST Visual Develop软件

2、File-NewWorkspace—Create workspace and project

3、点击“确定”,指令工作区名称和工作区所在路径

4、点击OK,指定工程名称,路径,编译工具链及其所在路径(COSMIC安装路径)

5、点击OK,选择器件,点击select-ok

6、工程建立完毕,点击compile,编译通过则认为工程新建成功。

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或者你可以建立一个MDK库或IAR的库 也可以

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        利用ST官网提供的固件来加速开发

1、登录官网www.st.com选择Products---Microcontrollers

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2、选择产品系列STM8AF,进入选择详细的产品型号STM8AF5288/6,进入。

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3、下移鼠标拖到 Tools and software—MCUS EMBEDDED SOFTWARE,读Description, 找到自己需要的固件,如STSW-STM8069  标准外设库。点击进入,可找到下载项,但在官网上下载需邮箱验证,较麻烦,复制STSW-STM8069到百度中或者直接打开ST社区,在ST社区中可方便的找到下载链接,直接下载即可。

军品级-IMU选型和设计_第24张图片

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4、将stm8_interrupt_vector.c这个文件替换原来的文件;

将固件库里的librariesincsrc文件夹的文件放到工程里面;

还有stm8l15x_conf.hstm8l15x_it.cstm8l15x_it.h放到工程里。

并配置stm8l15x.h里的MCU选择,即将对应的器件语句打开,否则会提示Please select first the target STM8L device used in your application (in stm8l15x.h file)错误,表示你没有选择合适的单片机,程序不知道怎么链接相应的库。

(根据stm8af5288/6将对应自己的资源给替换掉)~~~

5、编译成功则可以进行自己的代码开发了

2 原理图军品级-IMU选型和设计_第27张图片

军品级-IMU选型和设计_第28张图片

3.驱动编写


。。。。

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