Bussola elettronica: progettazione facile grazie ai sensori magnetici

La bussola elettronica è più piccola e più precisa grazie al nuovo magnetometro con sensori magnetici

La bussola elettronica è in grado di rilevare la posizione assoluta di una persona, indipendentemente dalla posizione della bussola stessa. Com’è possibile? Questo avviene grazie a un magnetometro a 3 assi (MAG3110), che è dotato di particolari sensori magnetici di ultima generazione.

Una bussola elettronica con il nuovissimo magnetometro a 3 assi

La bussola elettronica con il magnetometro a tre assi sta continuando ad evolversi, diventando sempre più precisa e sempre più piccola. In passato, alcuni esperti di Freescale hanno scelto di usare una Magnetoresistive Random Access Memory (MRAM, cioè memoria ad accesso casuale magnetoresistiva), per uno dei DSC. Si tratta di una tipologia di memoria non volatile in sviluppo dagli anni novanta che sfrutta l’effetto magnetoresistivo. A quel tempo, la MRAM veniva considerata da alcuni come una possibile “memoria universale”, con velocità di scrittura che si avvicina a quella di SRAM e densità prossime a quelle della memoria flash.

Poiché il DSC includeva sia la RAM che la flash, i costruttori hanno pensato di poter semplificare l’architettura con un’unica memoria per gestire sia il codice dinamico che quello statico e l’archiviazione dei dati.

Gli sviluppatori hanno incontrato il team tecnico MRAM dell’azienda per rivedere la tecnologia e considerare dei compromessi. Dopo aver analizzato i numeri, il team ha concluso che la tempistica non era ottimale per un cambiamento dell’architettura. Ma è passato molto tempo da allora e molte cose sono cambiate. Gli stessi esperti stanno ora usando la Tunneling Magnetoresistive Technology (TMR) come base per una nuova famiglia di dispositivi per il rilevamento magnetico. In parole più semplici, stanno progettando una nuova famiglia di bussole elettroniche

Al CES di quest’anno a Las Vegas, Freescale ha annunciato il primo esemplare di quella famiglia, il magnetometro MAG3110 a 3 assi. Un magnetometro a 3 assi è una specie di bussola digitale che è in grado di determinare la posizione assoluta, indipendentemente dalla posizione del magnetometro. L’introduzione di questo prodotto è il passo logico successivo nei piani di Freescale per offrire una serie completa di sensori a sostegno dei mercati della navigazione e del gioco.

Prima di andare nello specifico, vediamo quali sono le unità di misura: l’unità di misura del campo magnetico B è il tesla (abbreviato con “T”). Wikipedia vi dirà che “una particella che porta una carica di 1 coulomb e passa attraverso un campo magnetico di 1 Tesla ad una velocità di 1 metro al secondo ha una forza di 1 newton”. In forma di equazione: 1 T = 1 N / (A m). Un’altra unità di misura comunemente usata è il Gauss (abbreviato con “G”). Le due unità di misura si possono convertire facilmente dall’una all’altra:

1 T = 10,000 G
1 G = 1 x 10-4 T = 100 microTesla

Sensori sempre più piccoli per mini-bussole elettroniche

Quindi, tornando ora al magnetometro MAG3110 a 3 assi, vediamo qualche dato tecnico più specifico. Il magnetometro ha un range dinamico di +/- 10 Gauss (+/- 1000 microTesla). La risoluzione è di 0.1 microTesla e l’output data rate è va da 2.5 a 80 Hz. La Core supply va da 1.95V a 3.6V e la I/O Supply va da 1.62V a VDD.

Dal punto di vista dello schema a blocchi, il magnetometro a 3 assi MAG3110 include un sensore TMR a 3 assi, i circuiti di unità associata e un convertitore analogico-digitale, e il controller di stato-macchina. Le comunicazioni con un controller host avvengono via standard 400KHz I2C integrato da un segnale di uscita interrupt dal MAG3110 al controller host.

Si nota che le dimensioni minuscole del magnetometro a 3 assi MAG3110, l’estesa gamma di sensori ad alta risoluzione e le opzioni flessibili di alimentazione lo rendono una scelta ideale per aggiungere sensori magnetici praticamente a qualsiasi prodotto di consumo. Freescale sostiene il magnetometro MAG3110 con schede di sviluppo dedicato, il codice dell’applicazione in scatola, e note applicative dettagliate. Collegate il magnetometro MAG3110 al controller intelligente di Freescale MMA9550L, aggiungete il driver software fornito da Freescale, e avrete una bussola elettronica molto intelligente e molto economica.

13 Comments

  1. Rossella De Marchi 21 aprile 2011
  2. linus 18 aprile 2011
  3. FlyTeo 22 aprile 2011
  4. Antonio Mangiardi 18 aprile 2011
  5. biank9388 18 aprile 2011
  6. biank9388 18 aprile 2011
  7. biank9388 18 aprile 2011
  8. Antonio Mangiardi 18 aprile 2011
  9. FlyTeo 18 aprile 2011
  10. Antonio Mangiardi 18 aprile 2011
  11. FlyTeo 19 aprile 2011
  12. Antonio Mangiardi 19 aprile 2011
  13. FlyTeo 19 aprile 2011

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