STMicroelectronics: Zwei in Einem

Für Anwendungen mit beengten Platzverhältnissen hat STMicroelectronics den LIS2DTW12 entwickelt, einen MEMS-Chip, der Beschleunigungssensor und hochgenauen Temperatursensor in einem Gehäuse kombiniert.

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Über einen schnellen I2C/SPI-Port stellt der LIS2DTW12 die registrierten Beschleunigungssensor-Daten im 16-Bit Form und die Temperaturdaten im 12-Bit-Format zur Verfügung und erlaubt die Ausführung einzelner Datenwandlungen auf Anforderung.

STMicroelectronics LIS2DTW12 kombiniert nicht nur einen 3-Achsen-MEMS-Beschleunigungssensor und einen Temperatursensor mit einer Messgenauigkeit von 0,8 °C, auch ist dieser Sensor-Chip mit 0,7 mm um etwa 30 Prozent niedriger als andere Kombi-Sensoren. Seine gesenkte Gehäusehöhe ermöglicht die Unterbringung von mehr Batteriekapazität und damit längere Laufzeiten von Wearables und IoT-Endprodukten wie etwa Tracker.

Zu den weiteren Besonderheiten des neues Bausteins gehört sein hohes Maß an Flexibilität. Insgesamt 65 Betriebsarten ermöglichen Entwicklern das Optimieren des Stromverbrauchs und des Rauschens gemäß den spezifischen Anforderungen der Applikation. So bietet der Baustein dem Anwender wählbare Messbereiche bis zu ±16 g und kann Beschleunigungen mit ausgangsseitigen Datenraten von 1,6 Hz bis 1600 Hz messen.

Spezielle Stromspar-Features des Bausteins verleihen den Geräten noch längere Ladeintervalle. Geboten werden unter anderem ein Power-Down-Modus mit 50 nA, mehrere Betriebsarten bis unter 1 µA, eine spezielle interne Einheit zur Aufbereitung der Beschleunigungssensor-Signale sowie ein groß dimensionierter, 32-stufiger FIFO-Speicher, um mit weniger Interventionen seitens des Haupt-Controllers auszukommen.

STs LIS2DTW12 stellt die Beschleunigungssensor-Daten im 16-Bit-Format und die Temperaturdaten im 12-Bit-Format über einen schnellen I2C/SPI-Port zur Verfügung und erlaubt die Ausführung einzelner Datenwandlungen auf Anforderung. Eine Motion Engine übernimmt die Freifall- und Wakeup-Erkennung, die Erkennung von Einzel- und Doppel-Taps, die Unterscheidung zwischen Aktivität und Inaktivität, das Detektieren von Ruhezustand und Bewegung, das Umschalten zwischen Hoch- und Querformat und die 6D/4D-Orientierung. Mit einer ebenfalls eingebauten Selbsttest-Funktion lässt sich zudem verifizieren, ob der Sensor korrekt funktioniert.

Spezifiziert ist der MEMS-Chip für einen Temperaturbereich von -40 bis +85 °C. Angeboten wird er in einem 2 mm x 2 mm x 0,7 mm großem Plastic Land Grid Array-Gehäuse der Bauform LGA-12. Bei einer Abnahme von 1000 MEMS-Chips liegt der Nettostückpreis bei 99 US-Cent. Eine besondere Adapterkarte (STEVAL-MKI190V1) steht für den Einsatz des LIS2DTW12 mit dem Mikrocontroller-Motherboard STEVAL-MKI109V3 zur Verfügung, um den Anschluss an einen PC zu ermöglichen, auf dem die Entwicklungs-GUI Unico oder eine individuelle Applikation zur Auswertung der Sensordaten läuft.