iMEMS加速度傳感器ADXL345

　　iMEMS 半導(dǎo)體技術(shù)把微型機(jī)械結(jié)構(gòu)與電子電路集成在同一顆芯片上。iMEMS加速度傳感器就是利用這種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)單軸、雙軸甚至三軸加速度進(jìn)行測量并產(chǎn)生模擬或數(shù)字輸出的傳感器。根據(jù)不同的應(yīng)用，加速度傳感器的測量范圍從幾g到幾十g不等。數(shù)字輸出的加速度傳感器還會(huì)集成多種中斷模式。這些特性可以為用戶提供更加方便靈活的解決方案。

　　ADXL345是ADI公司最近推出的基于iMEMS技術(shù)的3軸、數(shù)字輸出加速度傳感器。ADXL345具有+/-2g，+/-4g，+/-8g，+/-16g可變的測量范圍;最高13bit分辨率;固定的4mg/LSB靈敏度;3mm*5mm*1mm超小封裝;40-145uA超低功耗;標(biāo)準(zhǔn)的I2C或SPI數(shù)字接口;32級(jí)FIFO存儲(chǔ);以及內(nèi)部多種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測和靈活的中斷方式等特性。所有這些特性，使得ADXL345有助于大大簡化跌倒檢測算法，使其成為一款非常適合用于跌倒檢測器應(yīng)用的加速度傳感器。

　　本文給出的跌倒檢測解決方案，完全基于ADXL345內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測功能和中斷功能，甚至不需要對(duì)加速度的具體數(shù)值進(jìn)行實(shí)時(shí)讀取和復(fù)雜的計(jì)算操作，可以使算法的復(fù)雜度降至最低。

　　中斷系統(tǒng)

　　圖1給出了ADXL345的系統(tǒng)框圖及管腳定義。

　　圖1 ADXL345系統(tǒng)框圖及管腳定義

　　ADXL345具有兩個(gè)可編程的中斷管腳：Int1和Int2。以及Data_Ready、Single_Tap、Double_Tap、Activity、Inactivity、Free_Fall、Watermark、Overrun，共計(jì)8個(gè)中斷源。每個(gè)中斷源可以獨(dú)立地使能或禁用，還可以靈活地選擇是否映射到Int1或Int2中斷管腳。所有的功能都可以同時(shí)使用，只是某些功能可能需要共用中斷管腳。中斷功能通過INT_ENABLE寄存器的相應(yīng)位來選擇使能或禁用，通過INT_MAP寄存器的相應(yīng)位來選擇映射到Int1管腳或Int2管腳。中斷功能的具體定義如下：

　　1. Data_Ready 當(dāng)有新的數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)，Data_Ready中斷置位;當(dāng)沒有新的數(shù)據(jù)時(shí)，Data_Ready中斷清除。

　　2. Single_Tap 當(dāng)加速度值超過一定門限(THRESH_TAP)并且持續(xù)時(shí)間小于一定時(shí)間范圍(DUR)的時(shí)候，Single_Tap中斷置位。

　　3. Double_Tap 當(dāng)?shù)谝淮蜸ingle_Tap事件發(fā)生后，在一定時(shí)間(LATENT)之后，并在一定時(shí)間(WINDOW)之內(nèi)，又發(fā)生第二次Single_Tap事件時(shí)，Double _Tap中斷置位。

　　圖2給出了有效的Single_Tap中斷和Double _Tap中斷的示意圖。

　　圖2 Single_Tap和Double _Tap中斷示意