El sensors BNO085 Tā ir tehnoloģija, kas ir kļuvusi ļoti populāra lietojumprogrammās, kas cita starpā ir saistītas ar paplašināto realitāti (AR), virtuālo realitāti (VR) un robotu sistēmām. Šī mazā, bet jaudīgā ierīce apvieno akselerometra, žiroskopa un magnetometra funkcionalitāti vienā mikroshēmā, padarot to par neaizstājamu rīku, lai precīzi izmērītu kustības un orientācijas trīs dimensijās.
CEVA un Bosch kopīgi izstrādātais BNO085 ir ne tikai uzlabojums salīdzinājumā ar tā priekšgājēju BNO080, bet arī novērš dažus būtiskus tā veiktspējas trūkumus, piemēram, problēmas ar SPI protokolu. BNO085 ietver arī virkni uzlabojumu, kas padara to ideāli piemērotu lietošanai ierīcēs, kurām nepieciešams zems enerģijas patēriņš un augsta kustības uztveršanas precizitāte, piemēram, IoT ierīcēs, VR kontrolieros un mobilajos robotos.
Kas ir BNO085?
BNO085 ir 9 asu sistēma paketē (SiP), kas izstrādāta, lai nodrošinātu ātru sensoru ierīču attīstību, sākot no paplašinātās realitātes lietojumprogrammām līdz robotikai un lietiskajam internetam (IoT). Tam ir akselerometrs, magnetometrs un žiroskops, kā arī mazjaudas Arm Cortex M0+ procesors, kurā darbojas SH-2 programmaparatūra, kas pārvalda sensora datus un savieno tos, lai izveidotu izmantojamu informāciju.
BNO085 ir izstrādāts, lai piedāvātu ārkārtīgi precīzu kustības izsekošanu 9 brīvības pakāpēs (9DOF), kas ietver paātrinājuma, leņķiskā ātruma un magnētiskā lauka virziena noteikšanu, kā arī citus galvenos parametrus. Turklāt šis sensors spēj palaist uzlabotas bibliotēkas, ko nodrošina CEVA, pielāgojoties dažādām lietojumprogrammām, piemēram, virtuālās realitātes kontrolieriem, kur svarīgs ir zems enerģijas patēriņš un zems latentums.
Atšķirības ar BNO080
Viens no pirmajiem jautājumiem, vērtējot BNO085, ir ar ko tas atšķiras no BNO080. No pirmā acu uzmetiena šķiet, ka abām ierīcēm ir vieni un tie paši aparatūras komponenti, taču galvenā atšķirība ir programmaparatūrā. BNO085 ir ne tikai BNO080 atjauninājums, bet arī atrisina svarīgas problēmas, piemēram, SPI “taimauts”, kas negatīvi ietekmēja BNO080 funkcionalitāti, izmantojot minēto sakaru protokolu. Turklāt BNO085 ir pilnībā savietojams ar kodu un ietvariem, kas sākotnēji tika izstrādāti BNO080.
Attiecībā uz sniegtajiem datiem abi sensori spēj nodrošināt šāda veida informāciju:
- Paātrinājuma vektors: Trīs paātrinājuma asis, kas ietver gan gravitāciju, gan lineāro kustību.
- Leņķiskā ātruma vektors: Trīs rotācijas asis leņķiskā ātruma mērīšanai.
- Magnētiskā lauka vektors: Trīs magnētiskā lauka noteikšanas asis mikro Teslā (uT).
- Orientācijas vektors: Četri ceturkšņa punkti, kas ļauj iegūt precīzus datus pareizai rotācijas manipulācijai.
BNO085 uzlabotās funkcijas
Viena no lielākajām BNO085 priekšrocībām ir tā spēja veikt sensoru saplūšanu tieši ierīcē. Tas nozīmē, ka tā vietā, lai vienkārši piegādātu neapstrādātas paātrinājuma, leņķiskā ātruma vai magnētisko lauku vērtības, sensors apvieno šo informāciju un nodrošina vairāk noderīgu datu, piemēram, gravitācijas un orientācijas vektorus.
Papildus bāzes sensoriem BNO085 nodrošina papildu atskaites, kas optimizētas dažādām lietojumprogrammām, piemēram, virtuālajai vai paplašinātajai realitātei. Tie ietver:
- Optimizēti rotācijas vektori: Īpaši izstrādāts AR un VR lietojumprogrammām, kur mazs latentums un zems enerģijas patēriņš ir ļoti svarīgi.
- Kalibrētu un neapstrādātu sensoru pārskati: BNO085 var vienlaicīgi piegādāt kalibrētus un nekalibrētus datus no akselerometra, žiroskopa un magnetometra sensoriem.
- Stabilitātes noteikšana un klasifikācija: Spēj atpazīt, kad objekts atrodas miera stāvoklī vai pastāvīgā kustībā.
- Trieciena un aktivitātes detektori: Tas ietver soļu, satricinājumu, nozīmīgu kustību noteikšanu un vispārīgu darbību klasifikāciju.
Šie papildu pārskati padara BNO085 par ideālu izvēli produktu dizaineriem, kuri meklē precīzus, viegli integrētus datus par valkājamām ierīcēm, robotiem un virtuālās realitātes kontrolieriem.
Galvenās lietojumprogrammas
BNO085 ir daudzpusīgs, un to var izmantot plašā lietojumu klāstā. Daži no ievērojamākajiem ir:
- Papildinātā un virtuālā realitāte (AR/VR): Pateicoties sensoru saplūšanas iespējām un zemajam latentumam, BNO085 ir lieliska izvēle AR un VR ierīcēm, kurām nepieciešama precīza kustības un orientācijas izsekošana.
- Mobilie roboti: Akselerometru un žiroskopu kombinācija padara to ideāli piemērotu robotiem, kuriem ir jāmēra kustība reāllaikā, neatkarīgi no tā, vai tie ir autonomi putekļsūcēji vai droni.
- Lietu internets (IoT): Tā kompaktais izmērs un zemais enerģijas patēriņš padara to par vēlamo risinājumu IoT ierīcēm, kurām nepieciešama pozicionēšanas informācija.
Citas iespējamās lietojumprogrammas ir sporta izsekošanas, veselības un labsajūtas ierīces un spēļu kontrolieri. Kopumā jebkura ierīce, kurai nepieciešams precīzs kustību mērījums trīs dimensijās, var gūt labumu no šī sensora izmantošanas.
Tehniskās detaļas un aparatūra
Sensors BNO085 ir pieejams ļoti kompaktā izmērā ar aptuveni 5,2 mm x 3,8 mm izmēriem, padarot to piemērotu lietojumiem, kur telpa ir svarīga. Šajā mazajā iepakojumā ir visi sensori, kas nepieciešami mērījumu veikšanai, kā arī neliels procesors, kas apstrādā datu saplūšanu.
Dažas platformas, piemēram, Adafruit, ir izstrādājušas dažādas šī sensora versijas, lai padarītu to pieejamāku un vieglāk lietojamu DIY vai izglītības projektos. Šajās versijās ir iekļauti pielāgojumi sadales paneļiem, kas nodrošina tiešu savienojumu ar tādiem mikrokontrolleriem kā Arduino vai Raspberry Pi, piedāvājot pat sprieguma regulatorus un I2C savienotājus tiešākai integrācijai.
Darbības režīmi
BNO085 var konfigurēt darbam dažādos režīmos atkarībā no projekta vajadzībām. Viens no vienkāršākajiem un noderīgākajiem režīmiem ir UART-RVC režīms. Šis režīms ir īpaši izstrādāts, lai iegūtu kalibrētu virziena un paātrinājuma mērījumus, padarot to ideāli piemērotu lietošanai, piemēram, robotu putekļsūcējiem. Tas būtu vienkāršs, bet efektīvs veids, kas ļauj iegūt noderīgus datus ar zemu integrācijas sarežģītības pakāpi.
Šis režīms kopā ar citiem papildu iestatījumiem padara to par grūtu izvēli, piedāvājot universālu sensoru, kas apstrādā datu saplūšanu, neizmantojot ārējos procesorus vai sarežģītu programmatūru.
Turklāt tiem, kas vēlas izmantot sarežģītākus režīmus, ir izstrādātas bibliotēkas gan CircuitPython, gan Arduino, kas ļauj viegli integrēt šo sensoru elektronikas projektos neatkarīgi no lietotāja pieredzes līmeņa.
Galu galā BNO085 ir jaudīgs un daudzpusīgs sensors, kas ļauj izstrādātājiem precīzi un bez sarežģījumiem strādāt ar kustības un orientācijas datiem. Pateicoties uzlabotajām sensoru saplūšanas funkcijām un spējai darboties ar zemu enerģijas patēriņu, šī ierīce ir ideāli piemērota dažādiem lietojumiem, sākot no valkājamām ierīcēm līdz robotikai un pat paplašinātās un virtuālās realitātes sistēmām.