Producent w szybkim tempie rozwija rodziny mikrofonów MEMS, opracowując szereg rozwiązań poprawiających ich parametry: szerokość pasma, liniowość charakterystyki przenoszenia, wymiary obudowy, zmniejszenie poboru mocy, wartość odstępu sygnału od szumu, poziom przesterowania sygnałem akustycznym AOP (Acoustic Overload Point), na rysunku 11 pokazano planowane przez STMicroelectronics w najbliższym czasie wdrożenia w tym zakresie.

Rys. 11. Przegląd mikrofonów MEMS firmy STMicroelectronics i planowanych wdrożeń (górna część rysunku – mikrofony cyfrowe, dolna – mikrofony analogowe)

Czujniki zintegrowane

Firma STMicroelectronics dostrzegając konieczność zwiększania integracji sensorów MEMS wprowadziła do produkcji układy z serii iNEMO z serii LSM330, w których zintegrowano struktury akcelerometru LIS3DH oraz żyroskopu L3GD20, które umieszczono w trzech typach obudów LGA o wymiarach 3,5x3x1 mm (LSM330), 3×5,5×1 mm (LSM330D) oraz 4x5x1,1 mm (LSM330DLC).

Zaawansowaną alternatywą dla sensorów LSM330 jest nowy w ofercie producenta zintegrowany sensor 9DoF (degrees of freedom), o nazwie LSM9DS0, składający się z trzech sensorów MEMS 3D:

• akcelerometru,
• czujnika pola magnetycznego,
• żyroskopu.

Nowy sensor ma zintegrowany 16-bitowy przetwornik A/C, komunikujący się z otoczeniem za pomocą interfejsu I2C lub SPI, wspomaganego przez wyjścia przerwań. Dane przetwarzane w torze A/C mogą przesyłane za pomocą 32-poziomowego bufora FIFO.

Podstawowy schemat aplikacyjny sensora LSM9DS0 pokazano na rysunku 12.

Rys. 12. Schemat aplikacyjny nowego sensora 9DoF z oferty STMicroelectronics – LSM9DS0

Zestawy ewaluacyjne z sensorami MEMS

Z myślą o konstruktorach lubiących samodzielnie zweryfikować katalogowe obietnice, producent sensorów prezentowanych w artykule przygotował zestawy narzędziowe i ewaluacyjne, pozwalające szybko rozpocząć własne badania. Przykładem takiego jest bazujący na mikrokontrolerze z rodziny STM32 zestaw STEVAL-MKI119V1 (fotografia 13), w którym zastosowano dwa sensory tworzące zespół 9DoF: żyroskop L3GD20 oraz kompas z akcelerometrami LSM303DLHC.

Fot. 13. Wygląd zestawu STEVAL-MKI119V1

Fot. 14. Wygląd zestawu STM32F3DISCOVERY, w którym zastosowano dwa sensory MEMS: żyroskop L3GD20 oraz kompas z akcelerometrami LSM303DLHC

Interesującym – zarówno ze względu na możliwości, jak i cenę – jest zestaw STM32F3DISCOVERY (fotografia 14), w którym zastosowano mikrokontroler z rodziny STM32F3 (rdzeń Cortex-M4F) i sensory MEMS: LSM303DLHC i L3GD20, podobnie jak w zestawie STEVAL-MKI119V1.

Fot. 15. Wygląd zestawu STM32F4DISCOVERY z mikrofonem MP45DT02

Producent przygotował także zestawy dla konstruktorów zainteresowanych mikrofonami MEMS: STEVAL-MKI116V1 (z MP34DB01), STEVAL-MKI117V1 (z MP34DT01), STEVAL-MKI117V2 (z MP45DT02), dla których interesująca alternatywą jest STM32F4DISCOVERY (fotografia 15) z mikrofonem MP45DT02.