【Works】SmartIMU v2.0
Github Link:https://github.com/Hom-Wang/SmartIMU
SmartIMU
是一個集成微控制器 (STM32F411C
)、3-Axis 加速度計、3-Axis 陀螺儀、3-Axis 電子羅盤與氣壓計 (MPU9250
、LPS25H
) 於一體的 10DOF 模組,可以直接透過 SPI/I2C 來獲取原始感測器資料,也可以透過另外的 SPI
、I2C
、UART
或是 USB
來讀取微控制器處理好的資訊,像是載具的角度、加速度、速度、位移、高度 ... 等等,除了上述功能外,也預留的了十幾個 I/O
與其對應功能來做擴充的應用, QCopterNano
即使用 SmartIMU
作為飛控。
從 SmartIMU
的第一版到現在也已經隔了兩年左右,讓我們先來回顧之前設計的 SmartIMU
吧,
之前設計和實驗的 hackpad 紀錄:https://hom.hackpad.com/SmartIMU-E9zzbSI7QyK
SmartIMU
一開始是設計成雙層板(v1.0
, v1.1
),後來因為腳位配置與操作的問題所以改成四層板(v1.2
),並且在 v1.1
的時候加入測試底座來測試半孔 PCB,SmartIMU
是自己設計的第一款四層板,也是目前設計密度最高的開發板、最滿意的作品之一,整體的材料成本大約在台幣 300 左右,只是焊接具有一定難度就是了。
SmartIMU v2.0
這次新版本的 SmartIMU v2.0
仍然採用四層板設計,且腳位相容於之前的版本,依功能可分成兩部分 - 核心與擴充,核心部分可透過裁板機分離成貼片半孔板,大小約 12x15 mm
,集微控制器與感測器,而擴充部分則是結合之前設計的測試底板,為方便測試與實驗所製作的,也是為了方便製作上而改良的,大小約 25x25 mm
,可以直接插在麵包板上做實驗。
SmartIMU v2.0 更新改良的地方:
- 微控制器從
STM32F401
換成STM32F411
,增加運算的效能 - 感測器從
MS5611
換成LPS25H/B
,增加氣壓計的分辨率與減少體積 -
LED
的數量增加至 3 個,並改成 RGB1212 的 LED 燈 - 有緣震盪器 24 MHz 改成無源振盪器 16MHz,方便進入低功耗模式及系統時脈的計算
- 感測器連接將以一個 SPI 與兩個 CS 完成,使得外部直接讀取感測器也可以直接讀取到氣壓計
- 將測試底座與核心板結合,減少製作上的複雜度與成本
- 可以與 SmartBLE 連接、結合,加入電源開關、電池與 BLE 傳輸功能
↑ 因輸出有問題,所以只有核心部分可以使用...
↑ 左邊是版本 v1.2 有沉金,右邊版本 v2.0 沒有沉金,體積不變,效能增加。
↑ 因為輸出錯誤,所以只能拿之前的概念版本來做連接的示意,下面是 SmartBLE,帶有電池與開關。