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[3463]Adafruit Precision NXP 9-DOF 브레이크아웃 보드

Adafruit Precision NXP 9-DOF Breakout Board
  • [3463]Adafruit Precision NXP 9-DOF 브레이크아웃 보드

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    • 상품코드
      P013154261
    • 제 조 사
      Adafruit
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      0 IC
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    [3463]Adafruit Precision NXP 9-DOF 브레이크아웃 보드

    The NXP Precision 9DoF breakout combines two of the best motion sensors we've tested here at Adafruit: The FXOS8700 3-Axis accelerometer and magnetometer, and the FXAS21002 3-axis gyroscope.

    These two sensors combine to make a nice 9-DoF kit, that can be used for motion and orientation sensing. In particular, we think this sensor set is ideal for AHRS-based orientation calculations: the gyro stability performance is superior to the LSM9DS0, LSM9DS1L3GD20H + LSM303, MPU-9250, and even the BNO-055 (see our Gyro comparison tutorial for more details).

    Compared to the BNO055, this sensor will get you similar orientation performance but at a lower price because the calculations are done on your microcontroller, not in the sensor itself. The trade off is you will sacrifice about 15KB of Flash space, and computing cycles, to do the math 'in house.'

    To make it fast and easy for you to get started, we have a version of AHRS that we've adapted to work over USB or Bluetooth LE. Load the code onto your Arduino-compatible board and you will get orientation data in the form of Euler angles or quaternions! It will work on a ATmega328 (the fusion code is 15KB of flash) but faster/larger chips such as M0 or ESP8266 will give you more breathing room.

    Each board comes with the two chips soldered onto a breakout with 4 mounting holes. While the chips support SPI, they don't tri-state the MISO pin, so we decided to go with plain I2C which works well and is supported by every modern microcontroller and computer chip set.  There's a 3.3V regulator and level shifting on the I2C and Reset lines, so you can use the breakout safely with 3.3V or 5V power/logic. Each order comes with a fully assembled and tested breakout and a small strip of header. Some light soldering is required to attach the header if you want to use in a breadboard.

    Our tutorial will get you started with wiring diagrams, pinouts, assembly instructions and library code with examples!

    So what makes this so 'Precision'-y, eh?

    Glad you asked! This particular sensor combination jumped out at us writing the Comparing Gyroscopes learning guide since the FXAS21002 exhibited the lowest zero-rate level of any of the gyroscopes we've tested, with the the following documented levels (converted to degrees per second for convenience sake):

    • At +/- 2000 dps 3.125 dps
    • At +/- 250 dps 0.3906 dps

    The zero-rate level is important in orientation since it represents the amount of angular velocity a gyroscope will report when the device is immobile. High zero-rate levels can cause all kinds of problems in orientation systems if the data isn't properly compensated out, and distinguishing zero-rate errors from actual angular velocity can be non-trivial. This is particularly important in sensor fusion algorithms where the gyroscope plays an important part in predicting orientation adjustments over time. A high zero-rate level will cause constant rotation even when the device is immobile!

    By comparison, most other sensors tested have 10-20 times these zero-rate levels, which is why we consider this particular part very precise. There is little work to do out of the box to get useful, actionable data out of it.

    NXP Precision 9DoF 브레이크아웃은 Adafruit에서 테스트한 최고의 모션 센서인 FXOS8700 3축 가속도계 및 자력계와 FXAS21002 3축 자이로스코프입니다.

    이 두 센서를 결합하여 동작 및 방향 감지에 사용할 수 있는 멋진 9-DoF 키트를 만듭니다. 특히 이 센서 세트는 AHRS 기반 방향 계산에 이상적이라고 생각합니다. 자이로 안정성 성능은 LSM9DS0, LSM9DS1L3GD20H + LSM303, MPU-9250, 심지어 BNO-055(자세한 내용은 자이로 비교 자습서에 있습니다).

    BNO055와 비교하여 이 센서는 유사한 방향 성능을 제공하지만 센서 자체가 아닌 마이크로컨트롤러에서 계산을 수행하므로 더 낮은 가격으로 제공합니다. 즉, 약 15KB의 플래시 공간과 컴퓨팅 사이클을 '내부'에서 계산하기 위해 희생해야 합니다.

    빠르고 쉽게 시작할 수 있도록 하기 위함입니다. , USB 또는 Bluetooth LE에서 작동하도록 조정한 AHRS 버전이 있습니다. 코드를 Arduino 호환 보드에 로드하면 오일러 각도 또는 쿼터니언의 형태로 방향 데이터를 얻을 수 있습니다! ATmega328(퓨전 코드는 15KB 플래시)에서 작동하지만 M0 또는 ESP8266과 같은 더 빠르고 큰 칩은 더 많은 호흡 공간을 제공합니다.

    각 보드에는 브레이크아웃에 납땜된 두 개의 칩이 함께 제공됩니다. 4개의 장착 구멍이 있습니다. 칩은 SPI를 지원하지만 MISO 핀을 3상태로 지정하지 않으므로 우리는 잘 작동하고 모든 최신 마이크로컨트롤러 및 컴퓨터 칩셋에서 지원되는 일반 I2C를 사용하기로 결정했습니다.  I2C 및 리셋 라인에는 3.3V 레귤레이터와 레벨 시프팅이 있어 3.3V 또는 5V 전원/로직으로 안전하게 브레이크아웃을 사용할 수 있습니다. 각 주문에는 완전히 조립 및 테스트된 브레이크아웃과 작은 헤더 스트립이 함께 제공됩니다. 브레드보드에 사용하려면 헤더를 부착하기 위해 약간의 납땜이 필요합니다.

    우리의 튜토리얼은 배선 다이어그램, 핀아웃, 어셈블리 지침 및 예제와 함께 라이브러리 코드를 시작하도록 도와줄 것입니다!

    그럼 왜 이렇게 '정밀'한 거지? 

    물어 주셔서 감사합니다! 이 특정 센서 조합은 FXAS21002 전시 이후 자이로스코프 비교 학습 가이드를 작성하는 과정에서 시작되었습니다. 우리가 테스트한 모든 자이로스코프 중 가장 낮은 제로율 수준이며 다음 문서화된 수준(편의를 위해 초당 도수로 변환)을 사용합니다.

    • +/- 2000dps에서 3.125 dps
    • +/- 250dps에서 0.3906dps

    제로 속도 수준은 기기가 움직이지 않을 때 자이로스코프가 보고할 각속도의 양을 나타내므로 방향에서 중요합니다. 데이터가 적절하게 보정되지 않으면 높은 영율 수준은 방향 시스템에서 모든 종류의 문제를 일으킬 수 있으며 영율 오류를 실제 각속도와 구별하는 것은 간단하지 않을 수 있습니다. 이는 자이로스코프가 시간 경과에 따른 방향 조정을 예측하는 데 중요한 역할을 하는 센서 융합 알고리즘에서 특히 중요합니다. 높은 영율 수준은 기기가 움직이지 않는 경우에도 일정한 회전을 유발합니다!

    비교하면 테스트된 대부분의 다른 센서는 이러한 영율 수준의 10-20배를 가지므로 이 특정 부분을 고려합니다. 매우 정확합니다. 유용하고 실행 가능한 데이터를 얻기 위해 즉시 수행할 작업이 거의 없습니다.

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