SAMR34_Xplained 회로도 설명 (2.LIS2DH12TR 자이로센서 설명)

두 번째 시간에는 SAMR34_Xplained 보드 회로도에 있는 LIS2DH12TR (3축 자이로센서)에 대해 설명드리도록 하겠습니다. 

우선 LIS2DH12TR (3축 자이로센서)의 block diagram을 보면서 동작원리를 알아보도록 하겠습니다.

 

먼저 자이로 내부의 센서를 통해 x, y, z 값을 받아옵니다. 이렇게 받아온 아날로그 값을 ADC(아날로그 디지털 컨버터)를 통해 디지털로 변환을 합니다. 그다음 이 값을 I2C나 SPI 통신을 통해 값을 받아옵니다. 원리는 간단합니다. 밑에 있는 6개의 블록에 대해 설명드리겠습니다. SELF TEST는 센서가 제대로 작동할 수 있는 사양 내에 있는지 확인하는 기능입니다. 센서는 온도에 영향을 받는데 온도가 변화하더라도 정확한 x, y, z 값을 측정할 수 있어야 합니다. Temperature Sensor는 온도 변화에도 정확한 x, y, z 값을 측정하기 위해 필요한 것으로 보입니다. TRIMMING CIRCUIT은 저항이나 여러 가지를 조절해서 규격을 달성하는 것을 의미합니다. FIFO는 측정한 x, y, z 값을 저장하기 위한 버퍼의 일종으로 보입니다.

 

3.1.1에 설명되어 있는 것은 센서의 민감도에 대한 내용입니다. 여기에 적혀있는 내용을 통해서 자이로 센서가 측정한 값이 여러 요인에도 거의 변하지 않게 해줍니다. 3.2.2는 Zero-g에 대한 내용입니다. 가속이 없는 경우 이상적인 출력 신호에서의 실제 출력 신호 편차에 대해 설명되어 있습니다. 

이 자이로 센서는 High-resolution mode, normal mode, low-power mode를 지원합니다. 이 표를 보시면 low-power mode는 8bit의 데이터 출력을 제공하고 normal mode는 10bit의 데이터를 제공하고 High-resolution mode는 12bit의 데이터를 제공합니다. high-resolution mode가 제일 높은 데이터 출력을 사용합니다. 이 모드들을 사용하기 위해서는 우선 low-power mode는 CTRL_REG1을 1, CTRL_REG4를 0으로 설정해 주어야 합니다. normal mode는 CTRL_REG1을 0, CTRL_REG4를 0으로 설정해 주어야 합니다. 마지막으로 high-resolution mode는 CTRL_REG1을 0, CTRL_REG4를 1으로 설정해 주어야 합니다.

 

3.2.3에서는 6D/4D에 대해 설명하고 있습니다. 6D인 경우에는 x, y, z 다 측정 가능하지만 4D인 경우에는 x, y 밖에 측정하지 못합니다. 좀 더 정확한 위치 측정을 위해서는 6D를 사용하는 것을 권장합니다. 3.2.4에서는 "Sleep-to-wake", "Return-to-Sleep"에 대해 설명하고 있습니다. LIS2DH12는 결정된 이벤트가 인식되면 자동으로 저전력 모드로 전환되도록 프로그래밍할 수 있습니다. 이벤트 조건이 끝나면 기기는 사전 설정된 정상 또는 고해상도 모드로 되돌아갑니다. 이 기능을 이용하여 LoRa 통신의 핵심인 저전력 통신을 하는데 필요할 것 같습니다.

 

이 센서는 12개의 핀을 지원합니다. 1번 핀은 SCL, SPC로 I2C 통신이나 SPI 통신을 할 때 clock으로 사용되는 핀입니다. I2C, SPI 통신 모두 지원하기 때문에 두 통신에서 병행하여 씁니다. SPI 통신을 할 때 SPC, I2C 통신을 할 때 SCL로 사용됩니다. 2번 핀으로 통신 방법을 선택합니다. (1: I2C로 사용 0: SPI로 사용) 3,4번 핀으로는 통신을 할 때 데이터 핀으로 사용됩니다. 5,6,7,8, 은 GND이며 9번은 VDD 전원공급 핀입니다. 11,12번은 인터럽트 시에 사용하는 핀입니다.


이상으로 LIS2DH12TR (자이로 센서)에 대해 알아보았습니다. 읽어주셔서 감사합니다.