ADXL371是一款由Analog Devices(ADI)推出的超低功耗、三軸微機電系統(tǒng)(MEMS)加速度計,專為需要高性能運動檢測的應用設計。以下是其主要特點和應用領域的詳細介紹:
關鍵特性
超低功耗
在運動檢測模式下功耗僅<2μA,待機模式下低至0.1μA,適合電池供電設備(如IoT傳感器、可穿戴設備)。
支持按需喚醒功能,僅在檢測到運動時激活系統(tǒng)以節(jié)省能耗。
高分辨率與寬量程
測量范圍:±200g,適合高沖擊或高振動環(huán)境(如工業(yè)設備、運動器材)。
數(shù)字輸出分辨率:10位或12位(可通過配置選擇)。
內置智能功能
自動喚醒/睡眠:通過可配置閾值檢測運動事件,觸發(fā)中斷喚醒主機。
FIFO緩沖器:存儲最多256個樣本,減少主控處理器負載。
數(shù)字接口:支持SPI/I2C通信,方便與微控制器連接。
魯棒性設計
工作溫度范圍:-40°C至+125°C,適用于惡劣環(huán)境。
抗機械沖擊能力強(高達10,000g)。
典型應用場景
物聯(lián)網(IoT)
用于遠程資產跟蹤(如物流震動監(jiān)測)、智能農業(yè)(牲畜活動監(jiān)測)。
工業(yè)設備
預測性維護(檢測電機/軸承振動)、沖擊事件記錄。
可穿戴設備
運動手環(huán)的計步功能、跌倒檢測(老年健康監(jiān)護)。
消費電子
無人機防撞檢測、智能玩具的姿勢控制。
汽車電子
安全系統(tǒng)(安全氣囊觸發(fā)檢測)、車載黑匣子數(shù)據記錄。
與同類產品的對比
ADXL345:量程更?。ā?6g),功耗較高,適合普通運動檢測。
ADXL375:類似量程(±200g),但功耗更高,側重高性能工業(yè)應用。
ADXL372:更高帶寬(3200Hz)的動態(tài)監(jiān)測,適合極高頻振動分析。
開發(fā)ADXL371需要結合硬件連接、寄存器配置和軟件驅動編寫。以下是詳細的開發(fā)指南,涵蓋從硬件設計到數(shù)據讀取的全流程。
1.硬件設計
1.1基本電路連接
電源供電
工作電壓:1.7V~3.6V(典型3.3V)。
建議使用低噪聲LDO穩(wěn)壓器,并添加0.1μF去耦電容靠近電源引腳(VDD)。
若使用電池供電,注意電壓跌落范圍。
通信接口(二選一)
SPI模式(推薦高速應用):
連接引腳:CS(片選)、SCLK(時鐘)、SDO(數(shù)據輸出)、SDI(數(shù)據輸入)。
注意:SPI時鐘頻率最高10MHz。
I2C模式(節(jié)省引腳):
連接引腳:SDA、SCL,地址可通過SDO/ALTADDRESS引腳配置(默認0x53)。
中斷輸出
配置INT1或INT2引腳為運動檢測中斷輸出,觸發(fā)MCU外部中斷。
2. 寄存器配置
ADXL371通過寄存器控制工作模式、量程、濾波等參數(shù)。以下為關鍵寄存器(地址詳見數(shù)據手冊):
2.1初始化配置流程
復位設備
寫入SOFT_RESET(0x1F)寄存器值為0x52。
設置測量范圍
配置RANGE(0x2C)寄存器:
0x00:±200g(默認)
0x01:±100g
0x02:±50g
配置帶寬和輸出數(shù)據率(ODR)
設置BW(0x2D)寄存器選擇濾波帶寬(如0x07對應400Hz)。
ODR通過FIFO_CTL(0x29)和POWER_CTL(0x2A)配置,典型值:
400Hz(高性能模式)
100Hz(低功耗模式)
啟用中斷
配置INT1_MAP(0x2E)將運動檢測事件映射到INT1引腳。
設置THRESH_ACT(0x20)定義運動檢測閾值(如0x20對應2g)。
啟動測量
寫入POWER_CTL(0x2A)的MEASURE位為1。
3.調試與優(yōu)化
數(shù)據驗證
靜止時Z軸應接近+1g(地球重力)。
通過傾斜傳感器檢查X/Y軸數(shù)據變化。
功耗優(yōu)化
降低ODR至25Hz(POWER_CTL寄存器配置)。
使用AUTOSLEEP模式(0x2A寄存器)。
FIFO使用
讀取FIFO_ENTRIES(0x0D)獲取數(shù)據數(shù)量,再批量讀取FIFO_DATA(0x0E)。
4.常見問題
無數(shù)據輸出
檢查SPI/I2C通信是否正常(示波器抓取信號)。
確認POWER_CTL寄存器已啟用測量模式。
數(shù)據噪聲大
增加電源去耦電容。
啟用內置低通濾波(配置BW寄存器)。