Modul digitalni kompas in merilec pospeška GY-511 LSM303

Opis

Modul digitalni kompas in merilec pospeška GY-511 LSM303

Modul GY-511 z LSM303DLHC združuje 3-osni pospeškomer in 3-osni magnetometer v eni kompaktni ploščici. To pomeni, da na en sam I2C senzor dobiš informacije o nagibu, vibracijah in usmerjenosti glede na magnetno severnico. Za projekte, kjer želiš vedeti, kam je naprava obrnjena ali kako se premika, je to ena izmed najbolj praktičnih kombinacij.

Modul je odličen za študente, hobiste in izdelovalce robotov, ki želijo implementirati elektronski kompas, zaznavanje nagiba ali osnovno inercialno merjenje (IMU) brez zapletenega analognega vezja. LSM303DLHC interno opravlja pretvorbo v 16-bitne digitalne vrednosti, zato na mikrokontrolniku samo prebereš registre prek I2C vodila in iz rezultatov izračunaš kot nagiba ali smer kompasa.

V praksi to pomeni, da lahko na primer majhnemu robotu dodaš stabilen heading, telefonu domače izdelave prikažeš orientacijo zaslona ali pa izdelaš prenosno napravo, ki zazna premike, vibracije ali prost padec. Zaradi podpore nizkoporabnim načinom in možnosti generiranja prekinitvenih signalov je senzor primeren tudi za baterijske projekte, kjer želiš senzor prebuditi samo ob gibanju.

Ključne lastnosti

• temelji na čipu ST LSM303DLHC (3D pospeškomer + 3D magnetometer)
• meri pospeške v treh oseh (X, Y, Z) in magnetno polje v treh oseh
• ločljivost meritve do 16 bitov za vse osi
• nastavljiv merilni obseg pospeška: ±2 g, ±4 g, ±8 g, ±16 g
• nastavljiv merilni obseg magnetnega polja: približno ±1.3 do ±8.1 gauss
• komunikacija prek I2C vodila (SDA, SCL), združljivo z Arduino, ESP32, Raspberry Pi in drugimi
• delovna napetost modula 3–5 V DC, zato ga lahko priključiš neposredno na 3.3 V ali 5 V logiko
• vgrajen temperaturni senzor za kompenzacijo meritev ali spremljanje okolja
• vgrajen FIFO medpomnilnik in dve neodvisni prekinitveni liniji za zaznavanje proženja ob gibanju ali prostem padu
• podpora za 6D/4D zaznavanje orientacije (lega naprave v prostoru)
• zelo majhen in lahek modul, primeren za drončke, ročne naprave in nosljivo elektroniko

Tehnične specifikacije

• senzor: LSM303DLHC (STMicroelectronics)
• merjenje osi: 3-osni pospeškomer + 3-osni magnetometer
• merilni obseg pospeška: ±2 g / ±4 g / ±8 g / ±16 g (izbirno prek registra)
• merilni obseg magnetnega polja: približno ±1.3 do ±8.1 gauss (več stopenj, izbirno)
• ločljivost podatkov: 16-bitni izhod za vse osi
• komunikacija: I2C (100 kHz in 400 kHz)
• napajalna napetost čipa: približno 2.16–3.6 V, modul GY‑511 z integrirano elektroniko omogoča 3–5 V napajanje
• dodatne funkcije: vgrajen temperaturni senzor, FIFO, dve prekinitveni izhodni liniji, 6D/4D zaznavanje orientacije
• tipična poraba: nizka, primerna za baterijske naprave (muA v načinu mirovanja)
• tiskanina GY-511 z izvrtinami za pritrditev in 8‑pin glavo za protoboard ali žične povezave

Inženirski “PRO” nasvet

Pri merjenju magnetnega polja je ključnega pomena oddaljenost senzorja od virov motenj. Modul GY‑511 poskusi namestiti čim dlje od transformatorjev, motorjev, močnih tokov in feromagnetnih kovin ohišja, sicer bo kompas kazal napačno smer. Za natančnejše rezultate izvedi kalibracijo v obliki “osmice” (figure‑8) in vrednosti shranjuj kot odmik in faktor skale v mikrokontrolniku. Pospeškomer lahko hkrati uporabiš za kompenzacijo nagiba, da dobiš stabilnejši heading.

Primeri uporabe

• izdelava elektronskega kompasa za Arduino ali Raspberry Pi
• stabilizacija smeri pri majhnih robotih ali avtomobilčkih
• zaznavanje nagiba, vibracij in tresljajev v DIY merilnih napravah
• preprost IMU modul za igre, VR kontrolerje ali interaktivne instalacije
• varnostni sistemi, ki zaznajo premik ali padec naprave in sprožijo alarm ali zapis dogodka

Kompatibilnost (opcijsko)

Modul je električno in programsko združljiv z večino Arduino knjižnic za LSM303 (npr. Adafruit LSM303, Pololu ipd.) ter s številnimi IMU knjižnicami za ESP32 in Raspberry Pi. Zaradi podpore I2C standarda ga lahko uporabiš tudi skupaj z drugimi senzorji na istem vodilu, če so naslovi ustrezno nastavljeni in dolžina vodila ni prevelika.

YouTube