MEMS加速度傳感器的配置方案

　　根據(jù)門(mén)檻值的不同，用戶可以更精確地定義某些狀態(tài)。以X軸/Y軸為例，為了較為精確地定義位置，可以將門(mén)檻值設(shè)置得高一些，這樣在X和Y軸之間會(huì)留下一些“死區(qū)”.在“死區(qū)”范圍內(nèi)，傳感器不會(huì)觸發(fā)6D中斷。只有物體的實(shí)際位置更接近用戶定義的區(qū)域時(shí)，才會(huì)觸發(fā)中斷。這一功能在一些應(yīng)用中可以避免用戶的誤操作。

　　下面以翻轉(zhuǎn)手機(jī)實(shí)現(xiàn)靜音為例，說(shuō)明檢測(cè)原理和6D檢測(cè)功能的設(shè)置。由于重力加速度始終存在，平放在桌子上的手機(jī)在Z軸負(fù)方向的（指向地心）加速度為1g,X軸和Y軸上沒(méi)有加速度（為零或者很?。?。

　　當(dāng)需要靜音時(shí)，將手機(jī)翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，背面朝上放置于桌上。此時(shí)X軸和Y軸上仍然沒(méi)有加速度，但是重力加速度加在了Z軸的正方向上。通過(guò)檢測(cè)Z軸正負(fù)方向上的重力加速度，就可以知道手機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)。這種方案需要不斷地檢測(cè)加速度值，因此占用系統(tǒng)的大量資源。

　　如果使用6D檢測(cè)功能，只需要等待來(lái)自Z軸正方向上的中斷就可以識(shí)別手機(jī)是否翻轉(zhuǎn)，這極大地節(jié)約了系統(tǒng)資源。

　　單/雙擊識(shí)別

　　諾基亞8800CA手機(jī)除了有“翻轉(zhuǎn)靜音”的功能外，還有雙擊手機(jī)顯示時(shí)鐘的功能。其中敲擊的識(shí)別可以通過(guò)加速度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。LIS35DE集成了識(shí)別單擊或雙擊的功能模塊，通過(guò)寄存器設(shè)計(jì)就可以識(shí)別出單擊以及兩次單擊是否符合雙擊的條件。LIS35DE的單雙擊功能由地址為38h~3Fh的寄存器控制，如表2所示。

　　單擊識(shí)別的過(guò)程需要滿足兩個(gè)條件。一是敲擊產(chǎn)生的加速度值高于門(mén)檻值，二是加速度的值高于門(mén)檻值，小于CLICK_TimeLimit的數(shù)值要求。當(dāng)敲擊同時(shí)滿足這兩個(gè)條件時(shí)，就可以判定為一次單擊。而大于CLICK_TimeLimit的數(shù)值要求時(shí)，則不會(huì)有中斷產(chǎn)生。

　　在檢測(cè)出第一次單擊的基礎(chǔ)上，第二次單擊的識(shí)別必須滿足CLICK_Latency和CLICK_Windows設(shè)定的條件。只有第二次單擊落在CLICK_Windows時(shí)間段內(nèi)，才是一次有效的雙擊，否則只能判定為兩次單擊。CLICK_Latency是用來(lái)設(shè)定第一次單擊被識(shí)別后的功能關(guān)閉時(shí)間的，它用來(lái)消除噪聲加速度，防止誤觸發(fā)。

　　而配合CTRL_REG3（22h）寄存器來(lái)設(shè)定中斷信號(hào)，是通過(guò)中斷管腳1或2的輸出，通過(guò)中斷通知的方式實(shí)現(xiàn)單雙擊功能的。

　　休眠模式

　　便攜類電子設(shè)備對(duì)電子元器件的功耗有比較高的要求，因此，意法半導(dǎo)體的LIS35DE可以設(shè)置兩種模式：正常工作模式（《0.5mA）和掉電模式（《1μA）。盡管LIS35DE在正常工作模式下只有小于0.5mA的消耗電流，但是為了獲得更長(zhǎng)的待機(jī)時(shí)間，可以使LIS35DE進(jìn)入掉電模式來(lái)降低功耗。

　　這兩種工作模式對(duì)于大多數(shù)的應(yīng)用已經(jīng)足夠了，但是對(duì)于采用加速度傳感器實(shí)現(xiàn)喚醒的功能來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)工作模式就稍顯不足了。因?yàn)閱拘压δ苄枰魈幚砥?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/配置">配置相應(yīng)的寄存器，把LIS35DE從掉電模式喚醒，并且還需要幾十毫秒的等待時(shí)間；與此同時(shí)，在待機(jī)時(shí)0.5mA的電流還是有些大。例如，在使用加速度傳感器喚醒GPS（全球定位系統(tǒng)）時(shí)，如果GPS處于靜止?fàn)顟B(tài)，沒(méi)有加速度變化，GPS的主處理器就進(jìn)入待機(jī)模式；一旦有運(yùn)動(dòng)發(fā)生，加速度傳感器感知到加速度的變化，就可發(fā)出中斷信號(hào)來(lái)喚醒主處理器和LNA.在GPS待機(jī)時(shí)，加速度傳感器一直處于工作狀態(tài)，不能進(jìn)入掉電模式，否則，加速度傳感器就需要其他器件將其喚醒。

　　在LIS331DLH/M/F加速度傳感器中，不但具有上述兩種模式，還具有低功耗模式。在該模式下，數(shù)據(jù)的輸出更新頻率可以設(shè)置為0.5Hz/1Hz/2Hz/5Hz,此時(shí)消耗電流僅為10μA~60μA,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于LIS35DE正常工作時(shí)0.5mA的電流。

　　在低功耗模式下，加速度傳感器仍然處于工作狀態(tài)，但消耗很低的功耗。它不需要被其他器件喚醒。相反，還可以檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并在特定條件下喚醒主處理器。這就極大地降低了系統(tǒng)待機(jī)功耗。該器件不但可用于PNS（便攜導(dǎo)航系統(tǒng)）的智能運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，還可用于手機(jī)屏幕的動(dòng)態(tài)點(diǎn)亮應(yīng)用以及一些手機(jī)寵物游戲中。

　　總體說(shuō)來(lái)，意法半導(dǎo)體在加速度傳感器上有廣泛的產(chǎn)品組合，為不同的應(yīng)用集成了方便易用的功能模塊。每個(gè)功能模塊不僅針對(duì)特定的應(yīng)用簡(jiǎn)化了軟件設(shè)計(jì)，而且功能模塊之間協(xié)調(diào)工作可以完成更復(fù)雜的應(yīng)用。