概述
ADIS16375是Analog Devices公司生产的一款高性能6自由度惯性传感器,集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计。本开发指南将帮助您快速开始使用ADIS16375进行项目开发。
主要特性
三轴数字陀螺仪(±75°/s至±500°/s可选范围)
三轴数字加速度计(±5g至±20g可选范围)
数字SPI接口
内置温度传感器
可编程滤波和采样率
嵌入式自检功能
工作温度范围:-40°C至+105°C
硬件连接
引脚定义
引脚 |
名称 |
描述 |
1 |
VCC |
电源(3.3V或5V) |
2 |
GND |
地 |
3 |
CS |
片选(低电平有效) |
4 |
SCLK |
SPI时钟 |
5 |
DOUT |
SPI数据输出 |
6 |
DIN |
SPI数据输入 |
7 |
DR |
数据就绪中断 |
8 |
RST |
复位(低电平有效) |
典型连接电路
将VCC连接到3.3V或5V电源
将GND连接到系统地
将CS连接到微控制器的GPIO引脚
将SCLK、DOUT、DIN连接到微控制器的SPI接口
DR和RST可根据需要连接到微控制器的GPIO引脚
软件配置
SPI通信参数
模式:SPI模式3(CPOL=1,CPHA=1)
时钟频率:最高2MHz
数据格式:16位
寄存器访问
ADIS16375通过SPI接口访问内部寄存器。每个SPI事务包含:
16位寄存器地址(最高位为读/写标志,1=读,0=写)
16位数据(写入时)或从设备返回的16位数据(读取时)
关键寄存器
地址 |
名称 |
描述 |
0x00 |
FLASH_CNT |
闪存更新计数器 |
0x02 |
DIAG_STAT |
诊断和系统状态 |
0x04 |
XGYRO_OUT |
X轴陀螺仪输出 |
0x06 |
YGYRO_OUT |
Y轴陀螺仪输出 |
0x08 |
ZGYRO_OUT |
Z轴陀螺仪输出 |
0x0A |
XACCL_OUT |
X轴加速度计输出 |
0x0C |
YACCL_OUT |
Y轴加速度计输出 |
0x0E |
ZACCL_OUT |
Z轴加速度计输出 |
0x10 |
TEMP_OUT |
温度传感器输出 |
0x12 |
SMPL_PRD |
采样率控制 |
数据转换
陀螺仪数据
角速度(°/s)=陀螺仪输出×量程/32768
加速度数据
加速度(g)=加速度计输出×量程/32768
温度数据
温度(°C)=温度输出×0.07386+31.0
开发注意事项
电源稳定性对性能影响很大,建议使用低噪声LDO
SPI布线应尽量短,避免干扰
首次上电后等待至少200ms再进行通信
定期检查DIAG_STAT寄存器以监控传感器状态
考虑使用DR引脚中断方式读取数据以提高效率
故障排除
无响应:检查电源、SPI连接和CS信号
数据异常:检查SPI模式和时钟极性设置
噪声大:检查电源质量,考虑添加滤波电容
温度漂移:允许传感器充分预热(约30分钟)
参考资料
ADIS16375数据手册
AnalogDevices应用笔记AN-0971
SPI协议规范
ADIS16375适用于导航、运动控制、机器人、无人机、工业自动化等应用领域,具备高集成度、工业级可靠性、数字输出特性,但该器件依赖SPI,不适合超低功耗应用,开发者需要校准以提高精度。