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MPU9250中文资料.pdf

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：3.10M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    MPU-9250 产品中文说明书 1.0 版 1 / 41
    目录 1. 产品信息 ................................................................................................................................... 4 1.1 版本历史............................................................................................................................. 4 ? 翻译者的话 ........................................................................................................................... 4 1.2 文档说明 ....................................................................................................................... 5 1.3 产品概述 ....................................................................................................................... 5 1.4 应用领域............................................................................................................................ 5 2 特性 ............................................................................................................................................... 6 2.1 陀螺仪特性 ......................................................................................................................... 6 2.2 加速度特性 ........................................................................................................................ 6 2.3 电子罗盘特性 .................................................................................................................... 6 2.4 其他特性............................................................................................................................ 7 2.5 应用建议............................................................................................................................ 7 3 电气特性........................................................................................................................................ 8 3.1 陀螺仪参数 ......................................................................................................................... 8 3.2 加速度参数 ......................................................................................................................... 9 3.3 磁力计参数 ....................................................................................................................... 10 3.4 电气特性........................................................................................................................... 11 3.4.1 D.C.电气特性 ......................................................................................................... 11 3.4.2 A.C.电气特性 ......................................................................................................... 12 3.4.3 其他特性....................................................................................................................... 14 3.5 I2C 时序特性 .................................................................................................................... 15 3.6 SPI 时序特性 ..................................................................................................................... 16 4 使用说明...................................................................................................................................... 19 4.1 引脚功能说明 ................................................................................................................... 19 4.2 典型电路.......................................................................................................................... 20 4.3 周围电路元器件清单 ....................................................................................................... 20 4.4 内部框图........................................................................................................................... 21 4.5 概述 .................................................................................................................................. 22 4.6 16 位 ADC 三轴陀螺仪信号输出及调理 ......................................................................... 22 4.7 16 位 ADC 三轴加速度信号输出及调理 ....................................................................... 22 4.8 16 位 ADC 三轴磁力计信号输出及调理 ...................................................................... 22 4.9 运动数字处理引擎（DMP） ........................................................................................... 23 4.10 主 I2C 及 SPI 通信.......................................................................................................... 23 4.11 辅助 I2C 芯片通讯 ...................................................................................................... 23 4.12 自检模式........................................................................................................................ 24 4.13 MPU-250 I2C 通信解决方案 .......................................................................................... 25 4.14 MPU-9250 SPI 通信解决方案 ......................................................................................... 26 4.15 时钟方案........................................................................................................................ 26 4.16 数据寄存器 .................................................................................................................... 27 4.17 FIFO 数据缓存区 ............................................................................................................ 27 4.18 中断功能........................................................................................................................ 27 2 / 41
    4.19 温度数字输出 ................................................................................................................. 28 4.20 稳压偏置........................................................................................................................ 28 4.21 电荷泵............................................................................................................................ 28 4.22 标准供能方案 ................................................................................................................ 28 4.23 电源和复位规则 ............................................................................................................ 28 5 硬件新技术.................................................................................................................................. 29 6 可编程中断.................................................................................................................................. 30 6.1 运动唤醒中断 ................................................................................................................... 30 7 数字接口...................................................................................................................................... 32 7.1 I2C 和 SPI 接口 .................................................................................................................. 32 I2C 通信 ...................................................................................................................... 32 7.2 7.3 I2C 通信协议 ................................................................................................................. 32 I2C 符号说明 ............................................................................................................. 34 7.4 SPI 通讯协议 ............................................................................................................... 35 7.5 8 串行接口................................................................................................................................... 36 8.1 I2C 使用方案 .................................................................................................................... 36 9 封装 ............................................................................................................................................. 37 9.1 轴定位.............................................................................................................................. 37 10 封装号 ...................................................................................................................................... 39 11 产品测试................................................................................................................................... 40 11.1 质量测试标准 ................................................................................................................. 40 11.2 测试方案........................................................................................................................ 40 12 参考说明................................................................................................................................... 41 3 / 41
    1. 产品信息 1.1 版本历史 时间 12/23/14 版本 1.0 ? 翻译者的话 描述 首款 9 轴中文资料 V1.0 版，翻译 V1.0 版 MPU9250 英文资料，造福广大 9 轴中文开发及爱 好者 本次的翻译为 V1.0 翻译第一版，可能某些地方翻译不是很准确。 如果您有疑议，请发意见或建议至 terminaterfxy@hotmail.com 或者在新浪微博私信出迷者。本人将做不定期的更新。如果有新 版本放出，将通过微博通知，其他方式赎不通知。感谢支持。 说明：与此文档配套的还有 MPU-9250 寄存器手册中文版。 4 / 41
    1.2 文档说明 本说明书只提供基础的产品设计及规格设计的信息。本芯片采用 QFN 封装，封装大小只 有 3XX1mm。 若产品规格发生改变，恕不另行通知。最终效果取决于产品特性。若想查看寄存器，请 查阅寄存器文档。 1.3 产品概述 MPU9250 是一个 QFN 封装的复合芯片（MCM），它由 2 部分组成。一组是 3 轴加速度还 有 3 轴陀螺仪，另一组则是 AKM 公司的 AK8963 3 轴磁力计。所以，MPU9250 是一款 9 轴运动跟踪装置，他在小小的 3X3X1mm 的封装中融合了 3 轴加速度，3 轴陀螺仪以及 数字运动处理器（DMP）并且兼容 MPU6515。其完美的 I2C 方案，可直接输出 9 轴的全 部数据。一体化的设计，运动性的融合，时钟校准功能，让开发者避开了繁琐复杂的 芯片选择和外设成本，保证最佳的性能。本芯片也为兼容其它传感器开放了辅助 I2C 接口，比如连接压力传感器。 MPU9250 的具有三个 16 位加速度 AD 输出，三个 16 位陀螺仪 AD 输出，三个 6 位磁力 计 AD 输出。精密的慢速和快速运动跟踪，提供给客户全量程的可编程陀螺仪参数选 择（±250，±500，±1000，and±2000 °/秒（dps）），可编程的加速度参数选择±2g， ±4g，±8g，±16g，以及最大磁力计可达到±4800uT。 其他业界领先的功能还有可编程的数字滤波器，40-85℃时带高精度的 1%的时钟漂移， 嵌入了温度传感器，并且带有可编程中断。该装置提供 I2C 和 SPI 的接口，2.4-3.6V 的供电电压，还有单独的数字 IO 口，支持 1.71V 到 VDD。 通信采用 400KHz 的 I2C 和 1MHz 的 SPI，若需要更快的速度，可以用 SPI 在 20MHz 的 模式下直接读取传感器和中断寄存器。 采用 CMOS-MEMS 的制作平台，让传感器以低成本的高性能集成在一个 3x3x1mm 的芯片 内，并且能承受住 10，000g 的震动冲击。 1.4 应用领域 无需触碰操作的技术 手势控制 体感游戏控制器 位置查找服务 手机等便携式游戏设备 PS4 或 XBOX 等游戏手柄控制器 3D 电视遥控器或机顶盒，3D 鼠标 可穿戴的健康智能设备 5 / 41
    2 特性 2.1 陀螺仪特性 三轴陀螺仪的特性： 用户可编量程（±250，±500，±1000 度/秒）三轴（x，y，z）16 位 ADC 角速度数字输出 可编程数字低通滤波 陀螺仪工作电流：3.2mA 休眠模式电流：8uA 出厂灵敏度校准 自我检测 2.2 加速度特性 三轴加速度计的特性： 用户可编量程（±2g，±4g，±8g，±16g）三轴 16 位 ADC 加速度数字输出 加速度计正常工作电流：450uA 低功耗模式电流：0.98Hz---8.4uA 31.25Hz----19.8uA 休眠模式电流：8uA 用户可编程中断 运动中断唤醒功能 自我检测 2.3 电子罗盘特性 磁场计的特性： 3 轴单片霍尔传感器 大量程低功耗高精度 14 位（0.6uT/LSB）和 16 位（15uT/LSB）的分辨率输出 最大±4800uT 的测量范围 磁力计的正常工作电流：280uA—8Hz 内部自我检测功能 6 / 41
    2.4 其他特性 MPU250 包含以下的额外特性: 辅助 I2C 总线可读外部其他传感器（比如读取气压传感器） 9 轴和 DMP 开始工作时耗电 3.5mA VDD 供能电压范围 2.4-3.6V VDDIO 为辅助 I2C 设备提供参考电压 目前最薄最小 QEN 设备：3x3x1mm 最小的 9 轴交叉轴传感器 512 字节的 FIFO 数据缓冲区 数字温度传感器 可编程的数字滤波器 10，000g 防震 全寄存器 I2C 通信最快达到 400KHz 全寄存器 SPI 通讯达到 1MHz 20MHz 的 SPI 读取速度并带中断寄存器 MEMS 结构晶圆级密封 符合 RoHS 绿色环保要求 2.5 应用建议 内部自带的运动处理器可以做运动处理。可编程中断可以用来做低功耗的手势识别。 可以单独开启低功耗 DMP 记步器而让主机休眠。 7 / 41
    3 电气特性 3.1 陀螺仪参数 典型工作电路请参阅 4.2 章节，VDD =2.5V， VDDIO=2.5V，TA=25℃，除非另外说明。 参数 条件 最小值 典型值 最大值 全部量程 陀螺仪字长 灵敏度 灵敏度测试温度 灵敏度适用温度范围 非线性 交叉轴灵敏度 ZEO 差 ZEO 温度变化范围 RMS 噪声 噪声密度 陀螺仪采样频率 低通滤波响应 陀螺仪启动时间 输出速率 FS_SEL=0 FS_SEL=1 FS_SEL=2 FS_SEL=3 FS_SEL=0 FS_SEL=1 FS_SEL=2 FS_SEL=3 25℃ -40°C--- +85℃ 25℃时最接近直线 25°C -40°C 到+85°C DLPFCFG=2 (92 Hz) 可编程范围 睡眠模式 可编程，正常模式 25 5 4 ±250 ±500 ±1000 ±2000 16 131 65.5 32.8 16.4 ±3 ±4 ±0.1 ±2 ±5 ±30 0.1 0.01 27 35 29 250 8000 单位 º/s º/s º/s º/s Bits LSB/(º/s) LSB/(º/s) LSB/(º/s) LSB/(º/s) % % % % º/s º/s º/s-rms º/s/√Hz KHz Hz ms Hz 表 1 陀螺仪规格 8 / 41
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