26 de mayo de 2011

Freescale: Sensor de fusión con el acelerómetro MMA8451 y magnetómetro MAG3110

MAG3110 EVM Board Breakdown

Recientemente he descubierto un efecto secundario agradable para mis actividades blogs de Freescale: la gente me da cosas gratis. La adición más reciente a mi pila de juguetes es la RD4247MAG3110, sensor de caja de herramientas se muestra a la derecha.

MAG3110 Evaluation Board Stackup

Este juego, diseñado para mostrar la Freescale MAG3110 sensor magnético, se compone de una tarjeta de apilar hasta tres. El tablero inferior proporciona comunicaciones USB a su PC. La Segunda Sala personaliza la pila para el MAG3110, y el tablero superior de hecho suministra el MAG3110, así como un acelerómetro de 3 ejes MMA8451, que puede ser usado para crear una inclinación con compensación de la brújula. Pensé que le gustaría seguir a lo largo, de como  como explorar la junta por primera vez. Instalado el sensor de Freescale utilizando el software Toolbox "Quick Start", según estas  instrucciones:

  1. Conecte la caja de herramientas del sensor USB tarjeta a computadora portátil usando el cable USB suministrado.
  2. Vaya a http://www.freescale.com/sensortoolbox y haga clic en "Download Software".
  3. Haga clic en "Acepto" en el contrato de licencia.
  4. En la ventana emergente resultante. A continuación, descargue y ejecute el archivo utilizando el procedimiento habitual. Bueno, las instrucciones no son lo de la maldición, pero seamos realistas, no que suceden cada vez?
  5. Cuando se complete, el instalar selecciones la opción de instalar un controlador FTDI.

Sensor Toolbox Splash Screen

Manual del usuario se puede descargar el mismo documento de la página de documentación MAG3110 .

Después de hacer clic en "completo Sistema de Evaluación", tengo la siguiente pantalla.

MAG3110 Sensor Fusion Main Screen

Esta herramienta implementa un algoritmo que calcula que tanto el hierro duro del desplazamiento (marco inferior izquierda) y la matriz inversa de hierro dulce (parte inferior del marco central). Cuando la primera herramienta aparece, el sensor no están calibradas y la aguja de la brújula se saltan un poco, incluso cuando el tablero está parado. ¿Por qué? Debido a que los parámetros de ajuste no han sido correctamente calculados todavía. Cualquier pequeño cambio en la entrada puede tener un efecto importante.

Para ajustar el sensor, simplemente se recogió la placa y se gira a través de tres dimensiones en el aire. La pantalla cambia  más adelante.

Main Screen After Magnetometer Trim

Después de la pantalla principal del magnetómetro Trim

Las cuatro barras verdes, indican la calidad relativa de la función de ajuste, y las matrices de hierro duro y suave se ha calculado. El marco de magnetómetro en la parte superior izquierda de la pantalla muestra los datos en bruto MAG3110, después de que algunos de escala básica y filtrado de paso bajo. El marco del acelerómetro muestra datos similares para el acelerómetro MMA8451. El marco corregido muestra las lecturas magnéticas después de duros y blandos de hierro, con la compensación y la inclinación al plano horizontal. Puede desactivar la detección de inclinación, si quieres.

Los "anglos" marco muestra rollo actual del terreno de juego, y las lecturas de orientación (en grados) de la Junta de Coordinación.

Al desmarcar la casillas de verificación en el hierro duro y suave inversa de marcos de hierro, le dan la oportunidad de desactivar las correcciones, para que pueda ver el efecto de los no incluirlos en el resultado final. Usted puede introducir materiales ferrosos cerca del sensor para ver los efectos. Adición de una batería AAA junto con el tablero superior tiene un efecto importante en las lecturas del sensor y la dirección calculada. Este es un punto clave a considerar: Un sensor magnético que ha sido perfectamente recortado en la fábrica funciona perfectamente sólo si es en un entorno neutro magnético. En la calibración in situ del magnetómetro en el producto final puede ser obligado a anular los efectos ambientales de hierro duro y blando, como resultado de otros componentes en el producto. Esto limita la utilidad de la fábrica de ajuste por el fabricante del sensor, pero mejora la adaptabilidad del sensor.

El botón Reset, permite borrar y volver a calcular números de asiento, que ahora cuenta la presencia de la batería. Experimentos similares se puede hacer con imanes pequeños, las células de la moneda y los tornillos. Para sonríe, me encuentra un juguete barato brújula y repite los mismos experimentos con él. Usted puede ver los mismos efectos, pero no se pueden calibrar lejos como usted puede con un dispositivo electrónico.

Descubrí que si me rondaba mi ratón de la "línea de configuración", la pantalla reconfigurado para darme acceso a los controles adicionales:

Additional Configuration Options

Opciones de configuración adicionales

El HAL (Hardware Abstraction Layer) y las matrices de ganancia le permite escalar y girar las lecturas del sensor primas.

En duro y la indemnización de hierro magnético suave explicó , mencioné que la compensación de hierro en enfoques blandos generalmente incluyen algún tipo de ajuste de la curva en el marco del proceso de determinación de parámetros de corte. Nos referimos al conjunto de puntos de datos utilizados para ajuste de la curva como una "constelación de puntos de recorte". Lo ideal sería como los puntos de datos en esa constelación que se distribuye sin problemas en el círculo o elipsoide que constituye el universo de lecturas de los sensores es posible cuando se gira el sensor en 3 dimensiones. Usted desea que su conjunto de datos para ser tan pequeño como sea posible para reducir al mínimo el tiempo de cálculo, sin dejar de ser lo suficientemente grande como para garantizar un buen ajuste.

El "Calibraciones Configuración" del marco le permite controlar la forma en la constelación de puntos de recorte debe ser construido. Además, los puntos de la constelación continuamente relajado y finalmente sustituido por nuevas mediciones. Puede controlar la velocidad de la operación a través del "duro hierro Decay" de ajuste. Un efecto secundario interesante del método utilizado en la constelación de software es que puede decir claramente cuando el ambiente ha sido alterado magnético - la rutina de salir de la calibración y podrás ver lasNot Calibrated SignRegístrate en sustitución de Calibration Barsen la pantalla. En este evento, haga clic en el botón de reinicio y vuelva a calibrar. También, usted puede congelar el conjunto actual de calcular los parámetros del ajuste, simplemente desactivando la "pista" de control en los marcos de hierro duro y suave.

Cuando se utiliza el kit de herramientas del sensor, los cálculos son realmente lleva a cabo en su ordenador personal. Pero el mismo hard / soft rutinas de compensación de hierro están disponibles como una biblioteca en tiempo de ejecución para el centro del sensor MMA9550L.

Si quieres ahondar un poco más en las matemáticas, Freescale lanzó recientemente la aplicación AN4248 Nota: Implementating a-compensada eCompass inclinación utilizando el acelerómetro y sensores magnéticos .Esta nota de aplicación particular, no cubre los detalles de la compensación de hierro dulce, pero sí a las correcciones de hierro duro y la compensación de inclinación. Esto puede ser suficiente para muchas aplicaciones. Póngase en contacto con Freescale vendedor para obtener más información sobre los algoritmos de hierro dulce.

El kit de herramientas también incluye un par de aplicaciones de demostración.

3D Pointer Interface

Interfaz 3D puntero

Después de calibrar el sensor, haga clic en el la ficha 3-D puntero para obtener la pantalla que se muestra arriba.Haga clic en el botón Start / Stop y la placa del sensor, se hace cargo de las funciones del ratón apuntando. Al girar el sensor se mueve horizontalmente el cursor del ratón a la izquierda, y derecha. Inclinándola hacia arriba y hacia abajo que se mueve verticalmente. He descubierto que puede salir de la demo, simplemente pulsando la tecla Intro en el teclado, lo cual es un poco más fácil que el método recomendado de apuntar de nuevo a Start / Stop y luego hacer clic en el botón del ratón.

La otra aplicación ("navegación"), utiliza la placa del sensor como un dispositivo de navegación de Google Maps. La primera vez que trató de esta función, la respuesta fue lenta en el mejor caso. Entonces se me ocurrió que mi máquina estaba vinculado a la red interna de Freescale, que a veces no es tan rápida como me gustaría, al acceder a algunos sitios del exterior. He instalado la aplicación en la máquina de mi casa (conectado a la web a través de módem por cable), y la solicitud fue rápiday sensible.

Google Maps Navigation

Google Maps Navigation

Además de la nota de aplicación eCompass, se mencionó anteriormente, Freescale también ha publicado recientemente AN4247: Recomendaciones de diseño de PCB utilizando un sensor del magnetómetro . Con notas de aplicación y MAG3110 sensor de caja de herramientas en la mano-, además de un puñado de pilas, los PCB y el hardware no deseado, usted puede justificar el gasto de una tarde agradable retoques en el mundo de los sensores magnéticos. Y cuando esté listo para incorporarlas en su propio diseño, usted puede tirar de la placa de nivel superior de la caja de herramientas PCB sensor de pila y lo utilizan para protoboard su aplicación.

Referencias

Esta entrada fue escrita por Mike Stanley , publicada el 18 de mayo 2011 a las 19:22 , presentadas en virtudde Freescale , dispositivos móviles inteligentes , The Beat incorporado , hasta y etiquetadosacelerómetro , Freescale , MAG3110 , MMA8451 , la fusión de sensores , sensores , Xtrinsic . Marcar el enlace permanente . Siga cualquier comentario aquí con el feed RSS para este post . Publicar un comentario o deja un trackback: Trackback URL .

Fuente:

http://blogs.freescale.com/2011/05/18/mag3110-mma8451-sensor-fusion/?tid=NL_2111

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