MAG3110: cyfrowy „kompas” firmy Freescale

Usługi oparte na ustalaniu aktualnego położenia klienta (LBS – Location-Based Services), możliwe dzięki telefonii komórkowej i GPS oraz innym podobnym systemom, stają się ważnym czynnikiem napędowym elektroniki.

Szybki wzrost notowany przez ten rynek pobudza zapotrzebowanie na coraz bardziej wyrafinowane przenośne urządzenia, zapewniające niezawodną i dokładną orientację w przestrzeni. Jednym z istotnych elementów, który ma to umożliwić, jest nowy czujnik pola magnetycznego opracowany przez firmę Freescale Semiconductor.

MAG3110 jest pierwszym cyfrowym magnetometrem Freescale, należącym do firmowej rodziny czujników Xtrinsic. Wyróżnia się małymi rozmiarami i niewielkim poborem mocy, szczególnie istotnymi w aplikacjach przenośnych, takich jak smartfony. Mierzy otaczające pole magnetyczne w trzech osiach, dostarczając na wyjściu cyfrowych danych odpowiadających aktualnemu kierunkowi magnetycznemu, przydatnych w takich aplikacjach jak nawigacja czy śledzenie położenia.
Układ zawiera właściwy element mierzący pole magnetyczne, układy kształtowania sygnału i przetwarzania analogowo-cyfrowego oraz standardowy interfejs I2C zapewniający komunikację z procesorem systemu. Dodatkowe wyjście przerwania upraszcza synchronizację, wskazując moment, w którym jest dostępny nowy zestaw danych. Taki sposób komunikacji poprawia sprawność energetyczną całego urządzenia, dodatkowo wydłużając czas pracy baterii zasilającej.
MAG3110 cechuje się małymi szumami (0,14 µT) i dużą rozdzielczością w całym zakresie dynamicznym (do 0,1 µT), a ponadto wymaga tylko minimalnego uśredniania wyników, co zapewnia mniejsze opóźnienie i dużą niezawodność odczytu. Szeroki zakres dynamiczny ±1000 µT umożliwia wykorzystanie w warunkach dość dużych zakłóceń pola magnetycznego. Układ jest dostępny w miniaturowej 10-koncówkowej obudowie DFN. Może pracować przy zasilaniu 1,95…3,6 V, w temperaturze z zakresu –40…+85oC.

Schemat blokowy czunika MAG3110

Czujnik mierzy lokalne pole magnetyczne, które jest sumą pola ziemskiego i pola wytworzonego przez otaczające elementy. Niepożądane składowe mogą zostać wyeliminowane w procesorze systemu. Gotowe algorytmy kalibracji i kompensacji zakłóceń są udostępniane przez producenta. Istotnym udogodnieniem dla konstruktorów są również drivery dla wielu popularnych systemów operacyjnych, takich jak Windows 7, Windows CE, Linux czy Android.
MAG3110 znajdzie zastosowanie w bardziej wyrafinowanych i niezawodnych systemach nawigacji, gdzie razem z akcelerometrem i odbiornikiem GPS zapewni dokładne dane o położeniu i kierunku ruchu. Może również służyć jako system rezerwowy dla pozycjonowania GPS albo za pośrednictwem sieci komórkowej, w sytuacji gdy ich sygnały przestają być dostępne, dostarczając informacji o kierunku ruchu na podstawie pomiaru pola magnetycznego Ziemi.

Choć głównym przeznaczeniem nowego czujnika Freescale jest przenośny sprzęt z nawigacją, taki jak smartfony, czy też różnego rodzaju systemy nawigacji i śledzenia, nie brak i innych zastosowań. Najbardziej oczywistym jest elektroniczny kompas, gdzie współpracując z czujnikiem przyspieszenia, np. z jednym z precyzyjnych akcelerometrów z rodziny Xtrinsic, MMA845xQ lub MMA9550L, zapewni rozwiązanie niewrażliwe na wstrząsy i przechylenia. Możliwe są też takie aplikacje, jak zmiana orientacji wyświetlania zależnie od położenia wyświetlacza czy sterowniki 3D do konsol gier, a nawet różne zupełnie nowe rozwiązania interfejsów do komunikacji z komputerem czy maszyną.

Dystrybutorem NXP w Polsce jest firma Future Electronics, ul. Panieńska 9, 03-704 Warszawa, http://www.futureelectronics.com.