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你需要的傳感器這板子都有——ST X-NUCLEO-IKS01A1 擴展板評測

  • 作者：風子
  • 來源：21ic
  • [導讀]
  • 近年，以某疆為代表的無人機的崛起，掀起了一股無人機的熱潮，自己DIY一個小四軸無人機，更是作為電子工程師人人想做的香餑餑。

平放，Z軸向下，從圖中能看到Z軸加速度約為1000mg

X-NUCLEO-IKS01A13839.jpg

X軸向下

X-NUCLEO-IKS01A13846.jpg

Y軸向下(這個方向因為有數(shù)據(jù)線沒法放在桌子上，誤差較大)

所以可以知道開發(fā)板的坐標系如圖所示：

X-NUCLEO-IKS01A13896.jpg

這是一個左手坐標系。

再看陀螺儀的數(shù)據(jù)，實際上我們只要稍微轉動開發(fā)板，就能看到角速度值有比較大的變化，根據(jù)上面確定的坐標系，以及左手坐標系的特點和性質，從每個軸的正方向看，當開發(fā)板順時針旋轉時為角速度的正方向，如下圖：

X-NUCLEO-IKS01A14008.jpg
X-NUCLEO-IKS01A14010.jpg
X-NUCLEO-IKS01A14011.jpg

最后是磁場，在沒有干擾的情況下，地球磁場始終由地磁北極(南方)指向地磁南極(北方)且大小恒定，所以我們之前轉動開發(fā)板的時候，實際上每個方向的磁場也是在變化的：

 X-NUCLEO-IKS01A14093.jpg

X-NUCLEO-IKS01A14094.jpg
X-NUCLEO-IKS01A14096.jpg

需要注意的是，磁場極易受到周圍環(huán)境的干擾，在磁性環(huán)境中，會嚴重降低傳感器的精度，

所以在磁性環(huán)境中使用需要特別注意，比如周圍有磁性物體，有電機，有大變化電流等，都會形成嚴重干擾。而且磁性物體不光指磁鐵之類的磁體，也包括鐵，鎳等能被磁鐵吸引的金屬，都屬于磁性物體，都是強干擾。

很常見的1元硬幣，其中含有鎳合金，不是磁鐵，但能被磁鐵吸引，屬磁性物體，用它做實驗如圖：

X-NUCLEO-IKS01A14281.jpg

當硬幣靠近傳感器，磁場數(shù)據(jù)有了較大變化，形成干擾。

筆者手邊沒有磁鐵，不能做實驗,但是有已經磁化的螺絲刀，能吸引起螺絲，相當于一塊比較弱的磁鐵，實驗效果如圖：

X-NUCLEO-IKS01A14363.jpg

結果是，圖形顯示界面直接爆表了，超出顯示范圍，已經不知道比地磁大了多少個數(shù)量級，形成非常嚴重的干擾，傳感器的數(shù)據(jù)以及失效了。

所以由以上實驗可以判斷，使用磁力計的時候需要非常小心，而環(huán)境中的干擾不可避免，不同地方的地磁也會有所不同，所以最好是使用軟件校準算法，排除環(huán)境干擾，來提高傳感器的精度。

 

三、結語

本文第一部分顯示介紹了X-NUCLEO-IKS01A1傳感器擴展板的硬件基本情況，包括板傳感器的基本資料，性能等。第二部分以實驗為基礎，介紹了測試環(huán)境的搭建已經以DataLog工程為例，掩飾了傳感器的一些實際測量情況，通過這兩個部分，基本對這塊擴展板有了基本的了解，而更多的功能，需要讀者花更多的時間和精力去開發(fā)，去挖掘。

其實我們身邊處處都是傳感器，心中那個小小的四軸夢，四軸飛行器使用了6軸或9軸加速度，陀螺儀，磁場傳感器，手環(huán)里計步使用了加速度傳感器，無所不在的智能手機絕對少不了加速度計，陀螺儀，甚至某蘋果最新推出的高科技3-D touch功能也是基于傳感器技術實現(xiàn)的。傳感器已經無所不在，作為電子工程師，它絕對是必須掌握的技能之一，而本文介紹的開發(fā)板，絕對是學習傳感器的最好選擇之一。

 

資料下載：

- STM32單片機中文官網

- STM32單片機官方開發(fā)工具

- STM32單片機參考設計

X-NUCLEO-IKS01A1：

http://www.st.com/web/catalog/tools/FM146/CL2167/SC2006/LN1989/PF261191?s_searchtype=partnumber

X-CUBE-MEMS1：

http://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF261412

LIS3MDL：http://www.st.com/web/catalog/sense_power/FM89/SC1449/PF255198?s_searchtype=partnumber

LSM6DS0:

http://www.st.com/web/catalog/sense_power/FM89/SC1448/PF259913?s_searchtype=partnumber

HTS221：

http://www.st.com/web/catalog/sense_power/FM89/SC1718/PF260067?s_searchtype=partnumber

LPS25HB：

http://www.st.com/web/catalog/sense_power/FM89/SC1316/PF261381?s_searchtype=partnumber

——————本文系21ic原創(chuàng)，未經許可嚴禁轉載——————

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