智能传感与连接解决方案

时间:2023-10-10
  代智能传感器初用于消费者使用的游戏机和代智能手机。现在,智能传感广泛应用于导航、工业、楼宇自动化、医疗保健和医学等电子应用中。智能传感器产品代表了真实“模拟”世界与数字电子应用之间的接口。为了满足市场需求,意法半导体提供了广泛的产品组合,用于开发完整的智能传感系统。
  代智能传感器初用于消费者使用的游戏机和代智能手机。现在,智能传感广泛应用于导航、工业、楼宇自动化、医疗保健和医学等电子应用中。智能传感器产品代表了真实“模拟”世界与数字电子应用之间的接口。为了满足市场需求,意法半导体提供了广泛的产品组合,用于开发完整的智能传感系统。
  所有应用的电子产品都变得更加智能化。这要归功于电子系统中嵌入式智能传感、数字管理和连接功能的引入。传感器和运动微机电系统 (MEMS) 尤其是未来几年半导体市场增长有前景的领域。

 

  图 1 中的智能传感平台代表了智能传感应用的完整解决方案。该图显示了五个主要块:
  – 运动 MEMS:加速计、陀螺仪、磁力计 (LIS3MDL)、数字罗盘和 iNEMO 6 轴或 9 轴惯性模块(LSM6DS0、LSM9DS0) – 环境传感器:压力温度和湿度传感器 – 系统和数据管理:低
  功耗
  8位 (STM8L) 或 32 位(STM32L0、STM32L1)微控制器单元 (MCU)
  – 连接性:Wi-Fi、低功耗蓝牙 (BLE)、低于 1 GHz、以太网 –
  用户界面:触摸屏、接近、触摸按键
  该平台分析表明,运动 MEMS 模块提供由 3 轴数字陀螺仪 (L3GD20H) 组成的 9 自由度运动传感平台,可测量刻度为 ±2000°/s 的角速率,系统级封装数字罗盘 (LSM303C) 模块,具有能够感应高达 ±8g 线性加速度的 3 轴数字线性加速度传感器,以及磁力范围为 16 高斯的 3 轴磁力计。ST 的产品组合还包括采用单一封装的 3 轴数字或模拟加速度计(LIS2DH12、LIS3DSH、H3LIS331DL、LIS344ALH),测量范围高达 ±400g。
  屏幕截图 2014-07-21 10.42.53 AM.png
  在环境块内部,MEMS 压力传感器代表了运动识别的第十个自由度。事实上,LPS25H 的范围为 260 至 1260 mbar,分辨率为 0.020 mbar,能够在室内导航中测量高度并确定楼层位置。压力与模拟或数字温度传感器(STTS751、STLM20)和湿度传感器(HTS221)相结合是环境监测的关键要素。
  连接块提供四种替代解决方案:
  – 蓝牙低功耗 (BLE) 控制器 (BlueNRG),工作频率为 2.45 GHz,传输速率约为 200 kbit
  – Wi-Fi 模块(SPWF01SA 或 SPWF01SC)在频率上符合 IEEE 802.11 b/g/n 标准2.4 GHz 的嵌入式 STM32 ARM Cortex-M3、1.5 MB 或 512 kB 闪存以及 64 kB RAM 存储器
  – 用于 1 GHz 以下频段产品 (SPIRIT1) 的超低功耗 RF 收发器,设计用于在不同频段工作,支持2-FSK、GFSK、OOK、ASK 和 MSK
  – ST 用于快速以太网的产品 (STE100P),是一款符合 IEEE802.3u 100Base-TX 和 IEEE802.3 10Base-T 的 10/100 Mbps 收发器
  对于该平台的数字管理,可以选择 8 位或 32 位低功耗微控制器 (MCU)。MCU 以及整个系统组件的低功耗特性是便携式消费设备以及在电网停电时提供备用电池的 24 小时监控系统的基本特性。触摸感应产品(触摸屏、触摸键、接近)和用户界面代表了直观的输入和输出仪器,能够简化许多应用(包括家用显示器)中的设置更改。
  集成、高效、智能
  本文介绍的产品和解决方案表明,对于集成、高效、智能的解决方案,系统架构需要嵌入三个关键功能:智能传感、具有实时控制的数字管理以及先进的连接解决方??案。凭借的产品组合和深厚的系统知识,意法半导体是各种智能电子应用的主要供应商。
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