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1.产品概述

ADXL363是ADI公司(Analo gDevices Inc.)推出的一款超低功耗、三轴数字输出MEMS加速度计，专为需要极低功耗运行的应用而设计。这款加速度计在运动检测唤醒模式下功耗仅为300nA，同时提供出色的噪声性能和精确的分辨率，使其成为可穿戴设备、物联网传感器节点和其他电池供电应用的理想选择。

2.主要特性

2.1功耗特性

超低功耗：测量模式下低至1.8µA(100Hz输出数据速率)
运动检测唤醒模式下仅300nA
待机电流：100nA(典型值)
宽工作电压范围：1.6V至3.5V

2.2性能参数

三轴加速度测量(X,Y,Z)
用户可选量程：±2g,±4g,±8g
数字输出分辨率：12位(包括符号位)
输出数据速率(ODR)：6.25Hz至400Hz可编程
内置温度传感器
内置32级FIFO缓冲器

2.3运动检测功能

内置活动/非活动检测
自由落体检测
单/双击检测
自动唤醒/睡眠功能

3.内部结构与工作原理

3.1MEMS传感器结构

ADXL363采用电容式MEMS技术，内部包含：
微机械加工的加速度敏感结构
信号调理电路
模数转换器(ADC)
数字处理单元
串行接口电路

3.2工作原理

加速度导致质量块位移
电容变化被检测电路转换为电压信号
电压信号经过放大和滤波
ADC将模拟信号转换为数字值
数字信号处理器进行进一步处理和格式化
数据通过SPI或I2C接口输出

4.通信接口

ADXL363支持两种通信接口：
SPI接口(3线或4线模式)
最高支持5MHz时钟频率
支持模式0和模式3
I2C接口
标准模式(100kHz)和快速模式(400kHz)
7位设备地址：0x53(默认)或0x1D(ALT地址引脚拉高时)

5.寄存器结构与配置

ADXL363包含一系列功能寄存器，主要分为以下几类：

5.1数据寄存器

DATAX0/DATAX1:X轴加速度数据
DATAY0/DATAY1:Y轴加速度数据
DATAZ0/DATAZ1:Z轴加速度数据

5.2控制寄存器

POWER_CTL:电源控制(测量模式、低噪声模式等)
BW_RATE:输出数据速率和带宽设置
DATA_FORMAT:数据格式、量程设置

5.3中断与检测寄存器

INT_ENABLE/INT_MAP:中断使能与映射
THRESH_ACT/THRESH_INACT:活动/非活动阈值
TIME_ACT/TIME_INACT:活动/非活动时间
ACT_INACT_CTL:活动/非活动控制

5.4 FIFO控制寄存器

FIFO_CTL:FIFO模式设置
FIFO_STATUS:FIFO状态信息

6.应用领域

6.1可穿戴设备

智能手表/手环的活动监测
计步器和卡路里消耗计算
睡眠质量监测

6.2物联网设备

无线传感器节点的运动检测
资产跟踪和位置监测
智能家居设备的状态检测

6.3工业应用

设备状态监控
振动检测
倾斜和方位测量

6.4消费电子

智能手机和平板电脑的屏幕旋转
游戏控制器动作感应
防跌落保护系统

7.设计注意事项

7.1 PCB布局建议

将加速度计尽可能靠近主控制器放置
避免将器件放置在可能产生机械应力的位置
确保PCB安装牢固，避免额外振动

7.2校准考虑

零点校准：在静止状态下读取各轴偏移
灵敏度校准：使用已知重力方向进行校准
温度补偿：利用内置温度传感器进行补偿

7.3低功耗设计技巧

合理设置活动检测阈值和时间
使用唤醒-睡眠交替工作模式
在不需读取数据时降低输出数据速率

8.与同类产品比较

8.1 ADXL362 vs ADXL363

ADXL362:无温度传感器，无点击检测功能
ADXL363:增加温度传感器和点击检测功能

8.2与其他品牌比较

相比MMA8452Q:更低功耗，更高分辨率
相比LIS3DH:更低的噪声和更好的温度稳定性

9.总结

ADXL363凭借其超低功耗特性、高精度测量和丰富的功能集，成为电池供电运动传感应用的理想选择。其灵活的配置选项和多种工作模式使其能够适应从简单的运动检测到复杂的高精度测量的各种应用场景。通过合理配置和使用内置功能，开发者可以轻松实现高性能、低功耗的运动感知解决方案。