ICM-20608-Gの仕様とアプリケーション

モーショントラッキングは、オブジェクトや人の動きをキャプチャするプロセスです。この手法は、軍事、医療、スポーツなどのさまざまなアプリケーションで使用されます。モーショントラッキングは、グラフィックデザインやアニメーションでも使用されます。モーションの追跡には、ジャイロスコープや加速度計などのセンサーがよく使用されます。サイズが高度に最適化された最新のデバイスにこれらのセンサーを組み込むことは、大きな課題です。多目的センサーが解決策として登場します。そのようなセンサーの1つはICM-20608-Gです。ジャイロスコープと加速度計を備えており、小型サイズも用意されているため、さまざまなポータブルデバイスに簡単に組み込むことができます。

ICM-20608-Gとは何ですか？

ICM-20608-Gは、3軸ジャイロスコープと3軸加速度計を組み合わせたモーショントラッキングデバイスです。高性能、低消費電力のデバイスです。 ICM-20608-Gは、小型の3×3×0.75 mm、16ピンLGAパッケージとして入手できます。このデバイスには、デジタル温度センサー、プログラム可能な割り込み、およびフィルターも含まれています。

ブロック図

ICM-20608-Gの主要なブロックと機能を以下に示します-

• 3軸MEMSジャイロスコープセンサーと16ビットADC。
• 16ビットADCを備えた3軸加速度センサー。
• I2CおよびSPIシリアル通信インターフェース。
• センサーの機械的および電気的機能をテストするためのセルフテスト。
• クロッキング。
• センサーデータレジスタ。
• 512バイトのFIFO。
• 中断します。
• デジタル出力温度センサー。
• LDO。
• チャージポンプ。
• 標準の電源モード。

回路図

ICM-20608-Gは、I2Cシリアル通信インターフェースを使用してマイクロコントローラーと簡単にインターフェースできます。 I2Cインターフェイスを選択するには、CSピンをHIGHにプルする必要があります。このデバイスは、さまざまなライブラリも提供します。ライブラリをダウンロードすることにより、I2Cインターフェイスを介したコマンドを使用してデバイスを簡単に使用できます。モジュールのREGOUT、VDD、VDDIOには外部セラミックコンデンサが使用されています。

ジャイロスコープをその軸のいずれかで回転させると、コリオリ効果によって引き起こされた振動がコンデンサによって拾われます。次に、この信号は増幅、復調、フィルタリングされ、角速度に比例した電圧が生成されます。フィルタに付属しているADCは、デジタル値を取得するために使用されます。

ピンの説明

ICM-20608-Gは、小さな16ピンLGAパッケージとして利用できます。これは、CMOS-MEMS製造プロセスを使用して製造されたものを使用しました。 ICM-20608-Gは通常、モジュールとして入手できます。そのため、ピンの説明はメーカーによって異なります。ただし、ピンの数とその機能は同じです。 ICM-20608-Gのさまざまなピンのピンの説明を以下に示します-

• ピン1、VDDIOは、デジタル入力/出力電源電圧ピンです。
• ピン2、SCL / SCLKは、I2Cシリアルクロック（SCL）またはSPIシリアルクロック（SCLK）です。
• Pin-3は、I2CシリアルデータのSDAおよびSPIシリアルデータ入力のSDIとして使用されます。
• Pin-4は、I2CスレーブアドレスLSBのAD0およびSPIシリアルデータ出力のSDOとして使用されます。
• ピン-5、CSはチップセレクトピンです。その値は、SPIモードの場合は0、I2Cモードの場合は1です。
• ピン6、INTは、割り込みデジタル出力ピンです。
• ピン7、RESVは予約ピンです。このピンは接続されていません。
• ピン8、FSYNCは、同期されたデジタル入力ピンです。このピンを使用しない場合は、アースに接続する必要があります。
• ピン9からピン12は、RESVの予約済みピンです。これらのピンは接続されていません。
• ピン-13、GNDはアースピンです。このピンはアースに接続されています。
• ピン-14、REGOUTは、レギュレータフィルタのコンデンサ接続ピンです。
• ピン-15、RESVは予約済みのピンです。
• ピン-16、VDDは電源ピンです。

ICM-20608-Gの仕様

ICM-20608-Gの仕様の一部は次のとおりです-

• ICM-20608-Gには、3軸ジャイロスコープと3軸加速度計が含まれています。
• このモジュールに搭載されているジャイロスコープは、ユーザーがプログラム可能なフルスケール範囲で、±250、±500、±1000、および±2000°/秒です。
• ジャイロスコープには16ビットADCも付属しています。
• デバイスに搭載されている加速度計のフルスケール範囲は、ユーザーがプログラム可能で、±2g、±4g、±8g、および±16gです。
• 加速度計には16ビットADCも付属しています。
• ICM-20608-Gにはユーザーがプログラム可能な割り込みがあります。
• このデバイスには、オンチップのプログラム可能なフィルターもあります。
• 干渉を減らすために、加速度計とジャイロスコープの軸の間の最小の交差軸感度。
• ジャイロスコープには、工場で校正された感度スケールファクターがあります。
• ICM-20608-GにはI2CとSPIの両方のシリアルインターフェースがあります。
• シリアルバスインターフェイスのトラフィックを減らすために、このデバイスには512バイトのFIFOも含まれています。
• このデバイスは、400kHzでI2Cを使用するか、8MhzでSPIを使用することにより、デバイスに存在するすべてのレジスタと通信できます。
• このデバイスは、小さいながらも高性能のLGAパッケージとして利用できます。
• ジャイロスコープと加速度計に加えて、ICM-20608-Gにはデジタル温度センサーもあります。
• デバイスの10,000gの耐衝撃性により、高い堅牢性が提供されます。
• このデバイスは、2つの別々の電源電圧VDDおよびVDDIOとして使用されます。
• VDDの動作範囲は1.71vから3.45vです。
• VDDIOの動作範囲も1.71V〜3.45Vです。
• ジャイロスコープと加速度計の両方をアプリケーションに使用する場合、3mAの電流が必要です。
• ジャイロスコープのみを使用する場合、2.6mAの電流が必要です。
• このデバイスの指定温度範囲は-40°C〜85°Cです。
• このデバイスの保管温度範囲は-40°C〜125°Cです。

ICM-20608-G のアプリケーション

いくつかのアプリケーションを以下に示します-

• ICM-20608-Gは小さなパッケージで提供されるため、ポータブルデバイスで使用されます。
• このデバイスは、受話器やポータブルゲーム機器で使用されます。
• ドローンやおもちゃの飛行機もこのデバイスを使用します。
• このデバイスは携帯電話やタブレットでも使用されています。
• DTVおよび3Dマウス用の3Dリモコン。
• ICM-20608-Gは、健康、フィットネス、スポーツに使用されるウェアラブルデバイスに含まれています。
• このデバイスはロボット工学でも使用されています。
• VRおよびARデバイスでは、ICM-20608-Gが使用されます。
• 消費電力が少ないため、ICM-20608-Gはバッテリ駆動のデバイスで非常に使用されています。
• 突然の落下に対する保護が必要なアプリケーションでは、ICM-20608-Gが非常に役立ちます。
• ナビゲーションシステムでは、このデバイスは正確な測定に適用されます。

ICM-20608-G の代替IC

ICM-20608-Gは、InvenSenseによって発売された6軸モーショントラッキングデバイスです。市場で入手可能で、ICM-20608-Gの代替として使用できるICには、ADXL335、MPU6050、MMA7341があります。

このデバイスの6軸統合により、メーカーは、製造中のディスクリートデバイスの選択、認定、システムレベルの統合など、時間のかかる複雑なプロセスを排除できます。このモジュールはArduinoと簡単に接続できるため、学生はプロジェクトを設計するのに非常に適しています。ICM-20608-Gは正確な測定を提供し、高いエンドユーザーエクスペリエンスを提供します。その他の電気的特性と割り込みタイミング図は、ICM-20608-Gデータシートに記載されています。アプリケーションに使用したシリアルインターフェースはどれですか？