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意法半導體(ST) Motion For 智能手機(Mobile)方案

 2015-06-17

【方案介紹】
    智慧手機、平板電腦對MEMS的用量激增,一方面是由Apple帶頭在其智慧型手機、平板電腦、多媒體播放器率先預設MEMS感測器,如加速度計、陀螺儀、電子羅盤/地磁計等MEMS元件,透過感測器整合,再搭配其App應用軟體生態系的體感感測應用電玩,創造各式有趣又吸睛的感測操控應用,也為嵌入式 智慧行動裝置掀起一波單機裝載多樣化MEMS感測元件熱潮。也由於MEMS元件用量激增,半導體與感測元件大廠競相推出應用解決方案搶市,連帶使得相關關 鍵零組件的成本持續探底。

 

透過智慧型手機實現的所有行動都跟感測器有關,從觸碰螢幕的瞬間開始,觸控螢幕面板的感壓式或靜電式觸控感測器就開始反應並執行命令。加速度、重力、陀螺感測器能即時掌握智慧型手機的動作。

現時手機皆能以XYZ 3軸為基準,辨識直線方向的速度變化、重力的方向大小、迴轉角度與方位等等。最近結合加速度與陀螺感測器而成的6軸感測器、結合3種感測器的9軸感測器也登場,可用來偵測更為複雜的動作。

如傾斜手機時,能讓汽車或遊戲角色移動,其他像是計步器、擴增實境(Augmented Reality;AR)等,就是透過這種動作感測器得以實現。

 

    GPS與磁力感測器等位置辨識感測器也非常重要,將智慧型手機當成汽車導航機或網路地圖使用時,因為有這幾種感測器才能正確地掌握使用者所在位置。對於社群網路服務(SNS)到搜尋鄰近美食餐廳等,各種基於定位的服務推廣居功厥偉。

【方案特色】
    而ST有完整的MEMS產品來滿足客戶的需求。以九軸的ComboMEMS而言,使用者可以選擇加速感測器+陀螺儀(LSM6DS0)來搭配電子羅盤/地磁感測器(LIS3MDL)。亦或選擇加速感測器+電子羅盤,LSM303C,搭配陀螺儀(L3GD20H)。或再者選還單一九軸MEMS(LSM9DS0)。而智慧型手錶可透過心跳感測器,檢測使用者的健康狀態,也能透過陀螺儀和加速計測量運動量和移動距離。使用者亦可進一步加入大氣壓感測器連動的MEMS(LPS25H)或者UV紫外線的感測元件,可偵測氣壓變化來進行高度判別的功能及戶外紫外線指數的判別。

【系統方塊圖】

 

【規格說明】

LSM6DS3:

  • 3-axis gyroscope: ±245/±500/±2000 dps full-scale
  • 3-axis gyroscope: ±245/±500/±2000 dps full-scale
  • Embedded temperature sensor
  • I2C/SPI interfaces
  • Package: LGA-14L (2.5 x 3 x 0.83 mm)
  • Power Supply range: 1.71V to 3.6V

LIS3MDL:

  • Wide supply voltage, 1.9 V to 3.6 V
  • Independent IO supply (1.8 V)
  • ±4/ ±8/ ±12/ ±16 gauss selectable magnetic full-scale
  • Continuous and single conversion mode
  • 16-bit data output
  • Interrupt generator
  • Self-test 

  • I2C/SPI digital output interface
  • Power-down mode/ low-power mode
  • ECOP ACK® RoHS and “Green” compliant