El snímač BNO085 Jde o technologii, která se stala velmi oblíbenou mimo jiné v aplikacích souvisejících s rozšířenou realitou (AR), virtuální realitou (VR) a robotickými systémy. Toto malé, ale výkonné zařízení kombinuje funkčnost akcelerometru, gyroskopu a magnetometru na jediném čipu, což z něj dělá nepostradatelný nástroj pro přesné měření pohybů a orientací ve třech rozměrech.
BNO085, který společně vyvinuly CEVA a Bosch, není pouze vylepšením svého předchůdce BNO080, ale také opravuje některé hlavní nedostatky ve výkonu tohoto předchůdce, jako jsou problémy s protokolem SPI. BNO085 také obsahuje řadu vylepšení, díky kterým je ideální pro použití v zařízeních, která vyžadují nízkou spotřebu energie a vysokou přesnost při snímání pohybu, jako jsou zařízení IoT, ovladače VR a mobilní roboti.
Co je BNO085?
BNO085 je 9osý systém v balíku (SiP) navržený tak, aby umožnil rychlý vývoj zařízení s podporou senzorů, od aplikací rozšířené reality po robotiku a internet věcí (IoT). Je vybaven akcelerometrem, magnetometrem a gyroskopem v kombinaci s nízkoenergetickým procesorem Arm Cortex M0+ s firmwarem SH-2, který spravuje data senzoru a spojuje je, aby vytvořil použitelné informace.
BNO085 je navržen tak, aby nabízel extrémní přesnost při sledování pohybu v 9 stupních volnosti (9DOF), což je schopnost, která mimo jiné klíčové parametry zahrnuje detekci zrychlení, úhlové rychlosti a směru magnetického pole. Kromě toho je tento senzor schopen provozovat pokročilé knihovny poskytované společností CEVA, které se přizpůsobují různým aplikacím, jako jsou ovladače virtuální reality, kde je důležitá nízká spotřeba energie a nízká latence.
Rozdíly oproti BNO080
Jednou z prvních otázek při hodnocení BNO085 je, jak se liší od BNO080. Na první pohled se zdá, že obě zařízení sdílejí stejné hardwarové komponenty, ale klíčový rozdíl spočívá ve firmwaru. BNO085 není jen aktualizací BNO080, ale také řeší důležité problémy, jako je „timeout“ v SPI, což negativně ovlivnilo funkčnost BNO080 při použití uvedeného komunikačního protokolu. Navíc je BNO085 plně zpětně kompatibilní s kódem a frameworky původně vyvinutými pro BNO080.
Pokud jde o data, která poskytuje, oba senzory jsou schopny poskytovat následující typy informací:
- Vektor zrychlení: Tři osy zrychlení, které zahrnují gravitaci i lineární pohyb.
- Vektor úhlové rychlosti: Tři osy otáčení pro měření úhlové rychlosti.
- Vektor magnetického pole: Tři osy detekce magnetického pole v mikro Tesla (uT).
- Orientační vektor: Čtyři čtveřice bodů, které umožňují získat přesná data pro správnou manipulaci s rotací.
BNO085 Pokročilé funkce
Jedna z největších výhod BNO085 spočívá v jeho schopnosti provádět fúzi senzoru přímo na zařízení. To znamená, že místo pouhého poskytování hrubých hodnot zrychlení, úhlové rychlosti nebo magnetických polí senzor kombinuje tyto informace a poskytuje užitečnější data, jako jsou gravitační a orientační vektory.
Kromě základních senzorů poskytuje BNO085 další zprávy optimalizované pro různé aplikace, jako je virtuální nebo rozšířená realita. Patří sem:
- Optimalizované vektory rotace: Navrženo speciálně pro aplikace AR a VR, kde je rozhodující nízká latence a nízká spotřeba energie.
- Zprávy kalibrovaného a nezpracovaného senzoru: BNO085 může současně dodávat kalibrovaná a nekalibrovaná data ze senzorů akcelerometru, gyroskopu a magnetometru.
- Detekce a klasifikace stability: Dokáže rozpoznat, kdy je objekt v klidu nebo v neustálém pohybu.
- Detektory nárazu a aktivity: Zahrnuje detekci kroků, otřesů, výrazných pohybů a celkovou klasifikaci činností.
Tyto dodatečné zprávy dělají z BNO085 ideální volbu pro produktové designéry, kteří hledají přesná, snadno integrovatelná data pro nositelná zařízení, roboty a ovladače virtuální reality.
Hlavní aplikace
BNO085 je všestranný a lze jej použít v široké řadě aplikací. Mezi ty nejpozoruhodnější patří:
- Rozšířená a virtuální realita (AR/VR): Díky své schopnosti fúze senzorů a nízké latenci je BNO085 vynikající volbou pro zařízení AR a VR, která vyžadují přesné sledování pohybu a orientace.
- Mobilní roboti: Díky kombinaci akcelerometrů a gyroskopů je ideální pro roboty, které potřebují měřit pohyb v reálném čase, ať už jde o autonomní vysavače nebo drony.
- Internet věcí (IoT): Jeho kompaktní velikost a nízká spotřeba energie z něj činí preferované řešení pro zařízení IoT, která vyžadují informace o poloze.
Mezi další potenciální aplikace patří sportovní sledování, zdravotní a wellness zařízení a herní ovladače. Obecně platí, že každé zařízení, které potřebuje přesné měření pohybů ve třech rozměrech, může těžit z použití tohoto senzoru.
Technické detaily a hardware
Snímač BNO085 je dodáván ve velmi kompaktní velikosti s rozměry přibližně 5,2 mm x 3,8 mm, díky čemuž je vhodný pro aplikace, kde je důležitý prostor. Uvnitř tohoto malého balení jsou všechny senzory potřebné k provádění vašich měření, spolu s malým procesorem, který zpracovává fúzi dat.
Některé platformy, jako je Adafruit, vyvinuly různé verze tohoto senzoru, aby byl dostupnější a snadněji použitelný v DIY nebo vzdělávacích projektech. Tyto verze zahrnují úpravy na breakout deskách, které umožňují přímé připojení k mikrokontrolérům, jako je Arduino nebo Raspberry Pi, a dokonce nabízejí regulátory napětí a I2C konektory pro přímější integraci.
Provozní režimy
BNO085 lze nakonfigurovat tak, aby fungoval v různých režimech, v závislosti na potřebách projektu. Mezi nejjednodušší a nejužitečnější režimy patří režim UART-RVC. Tento režim je speciálně navržen pro získání kalibrovaných měření kurzu a zrychlení, takže je ideální pro aplikace, jako jsou robotické vysavače. Byl by to jednoduchý, ale účinný způsob, který umožňuje získat užitečná data s nízkou úrovní složitosti integrace.
Tento režim, spolu s dalšími pokročilými nastaveními, z něj činí těžkou volbu, pokud jde o nabídku all-in-one senzoru, který zvládne fúzi dat bez potřeby externích procesorů nebo složitého softwaru.
Navíc pro ty, kteří chtějí používat pokročilejší režimy, byly vyvinuty knihovny pro CircuitPython i Arduino, což usnadňuje integraci tohoto senzoru do elektronických projektů bez ohledu na úroveň zkušeností uživatele.
V konečném důsledku je BNO085 výkonný a všestranný senzor, který umožňuje vývojářům pracovat s pohybovými a orientačními daty přesně a bez komplikací. Díky pokročilým funkcím fúze senzorů a schopnosti pracovat s nízkou spotřebou energie je toto zařízení ideální pro širokou škálu aplikací, od nositelných zařízení po robotiku a dokonce i systémy rozšířené a virtuální reality.