美新加速度传感器中文资料MXC6202

低能耗，低功率带IIC接口的±2G双轴加速度计VDDNoConnecINoConnedSCLTP6CLKTEMPXaixBIICConvertorCLKYaixsHeaterCentralAccelerationSensorO—□NDCoarseGainAdj.CoarseGainAdj.FineGainAdj.MXC6202xG/H/M/N原理框图InternalOscillatort-^VREFTemperature丁rStiriborTEMPTemp—Comp.A/DCLKTEMPCLKFineGainAdj.Temp—Comp.A/DCLKTEMPCLKMXC6202xG/H/M/N特征通过无铅认证IIC快速（M400KHZ）被动模式接口1.8V兼容IO嵌入式启停和自测可用芯片自带温度传感器VDDNoConnecINoConnedSCLTP6CLKTEMPXaixBIICConvertorCLKYaixsHeaterCentralAccelerationSensorO—□NDCoarseGainAdj.CoarseGainAdj.FineGainAdj.MXC6202xG/H/M/N原理框图InternalOscillatort-^VREFTemperature丁rStiriborTEMPTemp—Comp.A/DCLKTEMPCLKFineGainAdj.Temp—Comp.A/DCLKTEMPCLK通信设备--手机，PDA，计算机周边设备消费品类一LED投影仪，计•步^器，血压检测仪，数码相机游戏娱乐一游戏棒，射频交互，菜单选择，倾斜感应卫星定位一电子罗盘倾斜校正，航海协助说明MXC6202xG/H/M/N芯片是按统一微纳cmos标准制作的物美价廉的双轴加速度计。它通过混合信号处理和集成IIC总线组成一个完整的传感系统，可以直接和微处理器连接而不再需要A/D转换。MXC6202xG/H/M/N芯片测量加速范围士2g，工作在3.0V25°C环境下精度可达到g/512一g/128。动态静态加速都可测量。此类芯片的设计基于空气热对流不需质量块。本设计解决了与技术相关的静摩擦问题，提供了大于50000g的冲击承受。美新的固体设计有效的提供了用户产品的可靠度，通过处理生产和装配降低损失。MXC6202xG/H/M/N在密封的环境中封装，贴片封装体积5mm*5mm*1.55mm，在G/H和M/N模式下工作温度范围分别在0—70摄氏度、-4085摄氏度。MXC6202xG/H/M/N提供IIC400KHz数字输出快速运行模式。底板最大噪音是1mg/Hz，信号在1mg情况下允许在1Hz带宽处理。电气特性（所测值在25°C，加速度=0g,VDD=3.0V情况下，除另有说明）参数条件最小值典型值最大值单位测量范围每轴±2gG非线性最佳配适直线0.51.0FS%准直误差2±1°横向敏感度3±2%敏感度MXC6202xG/M1/4861/5121/538gMXC6202xH/N1/1181/1281/138g温度变化敏感度25CMXC6202xG/HMXC6202xM/N-10+8%-15+10%置0偏差MXC6202xG/M1/19961/20481/2100MXC6202xH/N1/4921/5121/532温度影响25C0.8Mg/CToutMXC6202xG/M1/25501/27101/2870MXC6202xH/N1/6351/6751/715MXC6202xG/M2.002.332.60份/CMXC6202xH/N0.480.580.68份/C噪音密度输出20Hz0.71.0Mg/JHz分辨率1Hz.BW0.51.0mg频率特性-3dB151719Hz自测G输出驱动能力2.7—3.6V100pA启动时间75100mS工作电压2.73.03.6V供应电流1.82.5mA电源掉电电流1.0pA工作温度MXC6202xG/M0+70CMXC6202xH/N-40+85C注释：通过测量保证初始偏移距、灵敏度对准误差都被指定为真实之间的角度表示轴的敏感十字轴线的代数和敏感性协调与内在灵敏度错误输出解决±17mg

IIC接口I/O特性参数信号测试条件最小值典型值最大值单位逻辑输入低电平Vil-0.50.6V逻辑输入高电平Vih1.4V施密特滞后性输入Vhys0.2V逻辑输出低电平Vol0.4输入泄漏电流Ii0.1Vdd<Vin<0.9Vdd-1010pA串行时钟频率fSCL0400开始保持时间tHDSTA0.6pS开始启动时间tSUSTA0.6pS串行低段时间tLOW1.3pS串行高段时间tHIGH0.6pS数据保持时间tHDDAT00.9pS数据设置时间tSUDAT0.1pS上升沿时间Tr0.3pS下降沿时间tf0.3pS启停总线空闲时间tBUF1.3pS停止启动时间tSU,STO0.6pS时序图绝对额定最大值供应电压（VDD）-0.5V-+7V存储温度-65C-+150C加速度50,000g*超过上述最大额定值可能会引起设备永久性损坏。这仅是一种极限测试；其功能在上述范围或超出范围的情况下运行是不可取的。长时间工作在极限状态会损害设备的可靠性。引脚说明：8引脚贴片封装引脚名称功能I/O1NC无需连接NC2COM接地I3CND接地I4TEST无需连接NC5VDD2IIC总线电源I6SCL总线串行时钟I7SDA总线串行数据I/O8VDD2.7V-3.6VI所有芯片都是成卷包装警告：防止静电NottoScaleMemsic商标箭头指向-X轴，箭头顺时针旋转90°C为+Y轴。芯片上的小圆点为引脚1芯片代号说明MXC6202XGP号数地址\020H'122H224H326H428H52AH62BH72CH地址代码代号类型P8引脚贴片通过无铅认证B8引脚贴片通过无铅认证封装类型代号温度分辨率G0-70C1/4096H0-70C1/1024M-40-85C1/4096N-40-85C1/1024性能等级典型特征(25°C,30V,单位％0g关闭X对口标的偏差OfisetYDistribution0g关闭Y对目标影响X轴敏感度对目标偏差SensitivityYDistributionY轴敏感度对目标影响温度特性温度敏感度分布X敏感度归一化图Y敏感度归一化图-1.9-1.3-0.7-1.7关闭XTC分布关闭YTC分布工作原理SCL-IIC串行时钟线，工作在快速模式(400KHZ)工作原理加速计与重力位置关系X-AxisOrlent加速计与重力位置关系X-AxisOrlentalioToEarthsSurface(deR.)X-AxisY-AxisXOutput(?)Changeperdeg.oftilt(mg)YOutput(g)Changeperdeg-oftilt(m&)901.0(H)0.150.OT0L7.45850.9%1.370.0S717.37800.9852.88L:7117.16700.9405.860.34216.35600.8668.590.50015.04450.70712.230.70712.23300.50015.040.8668.59200.34216.350.9405.86100.17417.160.9852.880.0S717.370.9961.3700.00017.451.0000.15XY轴倾角变化MEMSIC加速计是按照CMOS工艺集成的双轴测量加速度的装置。装置的工作原理基于热对流，工作像其他加速计一样，不同在于它是一个气泡在MEMSIC装置中。一个单一的热源悬浮在单晶硅中的密闭的空间。成组热电偶等间距的分布在热源的四周。在没有加速度时，热源四周的温度阶梯一样，所以所有电偶处的温度相同，热电偶输出电压也就一样。由于热对流的任意性，加速计的每个方向都可能打破温度的平衡而呈现出非线性，由于温度变化，所以四个热电偶输出地电压就不同。不同的加速与输出地不同电压成直接比例关系。加速计上有两个完全相同的加速度信号线分别用来测量X，Y轴的加速度。可以到MEMSIC官网看相关图片对空气自由热对流原理的描述。MXC6202xG/H/M/N引脚说明VDD-供应加速计的运行和中央热源的加热。直流电源必须在2.7V—3.6V之间。可以参考部分PCB布局和外围电路的设计焊接指导建议。GND—加速计地线COM—此引脚必须接地test—不用连接，仅工厂用VDD2—此引脚是IIC数字电源输入并且1.8V兼容，所加电压决定IIC总线的逻辑电压。注：此处电压不能高于VDD电压，若此处电压相对VDD供应不足，应优先考虑供应VDD。SDA—IIC串行信号线，快速工作模式(400KHZ)

倾斜的应用和解决方案倾斜应用：MEMSIC加速计最常用与倾角测量，通过重力作为一个输入测量目标的倾角。当MEMSIC加速计的敏感轴垂直重力方向或平行于地面时，位置和倾角的变化最为敏感。同样，当加速计的轴平行于重力方向是角度变化最不敏感。以下图标可以协助说明当角度从+90°—0°时X和Y轴输出的变化。我们可以注意到当倾角每变化一度一个轴的的输出变化很小而另一个轴的变化就会很大，基于两轴的互补，MEMSIC芯片可以低成本准确的测出倾角变化。

解决方案加速计的应用受噪音的限制。输出的噪音将会影响测量的频宽。通过一个外部的低通滤波器可以减小频宽，减小噪音输出。减小频宽可以改善信噪比和解决整体质量。输出噪音值与频宽的平方成正比，噪音的最大振幅代表了最差情况下的测量结果。带一个简单的RC低通滤波器是，输出噪音的均方值计算公式如下：

软件设计注意为了进一步减少I2C总线的噪音，在加速度芯片中我们采用一下信号处理程序滤波：IntAccReal[0x02];//Real-timeaccelerationdataarrayIntiAccFilter;//FilteredaccelerationdataSoftwareLimiterFilter(){ifNoise(mgrms)=Noise(mg/依)*J(伽林闵成比)*1.{if：SCLKN2'1SDA(SerialDataLine)SC抑轴「ialClockLine)点对点的噪音大约等于6.6倍的均方值（0.1%平均值不确定）硬件设计注意加一个电容可以很好的防止电源干扰：SCLKN2'1SDA(SerialDataLine)SC抑轴「ialClockLine)（如下图），电容应该尽量与芯片的VDD引脚靠近，电容的接线尽量短，并且优先和电容表面相连。此处电容一般选用0.1mF的陶瓷电容。PowerSupply电源隔噪电路应该使用鲁棒小电感地面布线。必须采取措施保证MEMSIC芯片所在的PCB板周围热平衡且附近较大热源。实验表明，在离MEMSIC11MM的地方有120degC热源偏差将在5mg内。芯片下面要置放一块与芯片大小相当的金属底层，底层要尽量厚。均匀的焊接在底线上，这些焊点将会增加芯片与PCB的绝沿并且有助于运行。

(abs(iAccReal[0x00]-iAccReal[0x01])<0x80)theniAccFilter=iAccReal[0x00];iAccReal[0x01]=iAccReal[0x00];}IIC接口描述一个顺从性的IIC电路以标准的接口应用在美新加速度计上，A/D转换和MCU功能已经架在美新传感器上，从而提高易用性。低能耗，整体解决。IIC是符合工业标准的双向双线的总线接口。通过适当解决一个主动芯片可以在总线上不受数量限制的进行读写。美新加速度计只能被动运行，回应主设备的的命令。CHARACTERISTICSIIC总线上的两根线分别为SDA（串行数据线）和SCL（串行时钟）。为了使数据开始传输，总线必须空闲，两根线同时定义了高电平输出态。由于高低拉阻结构和线与操作，任何芯片在总线上都可被拉低并覆盖高电平信号。数据在SDL上传输必须在SCL高电平稳定期间。也就是说数据只能在SCL低电

平时改变。IIC总线数据传输数据传输以“start”条件开始，以“stop”条件结束。我们把SCL处于高电平且SDA下降沿时定义为“start”。把SCL处于高电平时SDA的上升沿定义为“stop”.所有总线上传输的数据都是8位的。每个字节都必须回应确认。每字节的传输占9个时钟周期。数据的传输以最高位开始。在开始之后，主芯片呼应一个从属芯片，在我们举得例子中，美新加速度计有7位地址，为避免潜在的地址冲突，其他IC制造商和美新加速度计使用总线方式，在工业上八位地址可以应用在美新的芯片上。有七位地址，第八位控制读写，在地址被定义后，当SDA线拉低时美新芯片就会回应相应指令信号。为了读取加速度信号，主控芯片必须写进美新芯片八位地址代码【*******0】位名称功能0PD电源开关（1,0）1ST自测开关（1,0）2BGTST带隙测试/正常（1,0）3TOEN温度正常/异常（1,0）ST位检测加速度计运行是否正常。BGTST用来补偿温度输出初始偏差。通过定义BGTST以平均两个读数,温度输出初始会在数据表校准规格范围内。在控制器写入【*******0】之后，若又接收到一个读信号，在接下来的9个时钟周期，美新芯片将被传输8位的数据到总线上。如果主控芯片回应，加速度计将传输下一个字节数据。重复同样的程序，直到5字节的数据被传输到主芯片。这五个字节数据定义如下（“T”是温度输出）内部记录MSBX/T轴LSBX/T轴MSBY轴LSBY轴虽然每轴由两个字节16位数据，实际的加速度传感器分辨率限制在12位或10位，依.CPage9of.CPage9of10充“0”。注意温度输出共享X轴输出通道。客户可以利用TOEN位选择读取那个信号。赖于内在的输出刷新率。不用MSB将仅仅补分辨率10位12位刷新率400HZ100HZ0G偏移5122048在五个字节数据传输完没有收到确认命令且随后有一个“STOP”命令主控芯片将停止对从属芯片传输数据。数据传输低功耗模式当主芯片对美新加速度传感器写入代码【*******0】之后加速度计可以进入一个电源掉电模式，再次写入【*******0】可以进入正常模式。需要注意的MXC6202xG/H/M/N需要75MS时间从掉电模式恢复。数据通信举例第一步：对从属芯片地址发送【0010***】（第8位是时钟位，SDA保持低电平）。【***】位决定于工业项目，8位不同的地址都有用。第二步：当主芯片接收到确认信号（在第9个时钟周期SDA拉低），主芯片发送【00000000】作为目标地址写入。美新芯片必须在结尾（第九时钟周期）确认。注意：由于美新芯片只有一个内部存储空间可以写入，所以使用者要经常指明所写地址。第三步：主芯片对传感器写入记忆代码【*******0】作为启动指令。美新传感器必须发送确认信号。一个停止命令显示写操作结束。传感器需要等待75MS时间回到关闭状态，等待的时间取决于传感器的型号。通常来说，功率低的需要启动的时间长。第四步：主芯片对传感器发送写命令之后发第四步：主芯片对传感器发送写命令之后发送开始的命令。结束之后传感器发送确认信号。第五步：为了读取传