ST发布首款内置计步功能的传感器：无MCU、超低功耗、小尺寸
2015-10-13 19:44:01   来源：微迷   评论：0   点击：

随着数字化生活的一步步提升，智能穿戴设备得到了众多厂商的青睐，产业链上下游以自己的方式不断推进产业的升级，先有百度推出开源手环，后有腾讯推出“微信运动”，众多厂商持续改善智能穿戴设备的产品体验，意法半导体作为运动传感器的领导厂商，也顺势推出了自己的杀手级产品，内置计步功能的运动传感器LIS2DS12TR（独立加速计）和LSM6DS3/33TR（加速度计和陀螺仪整合的惯性模组单元）。

研究报告显示，2014年度可穿戴设备全球销量达到2,400万台，且预计在2020年前接近270亿美元销售额，众多巨头公司及新兴创业公司纷纷抢占可穿戴设备高地。意法半导体的运动传感器将很好的帮助客户加速产品开发周期，从传感器硬件角度解决穿戴设备的基本功能需求，为客户节省更多的时间用在产品创新上。

运动传感器计步原理：

上图显示的是运动传感器采集到的原始数据波形，横轴是时间值，纵轴是强度值。

第一段较矮的波形是走路时产生的，特点是步频低，强度低，后面一段波形是跑步产生的，步频比走路时快，强度也相应增大，每一个顶峰表示一步。

数据特点：

跑步步频>步行步频

跑步强度>步行强度

通过频率和加速度检测到的强度可以很容易地区分是跑步还是步行。

由以上内容可以知道，设计计步器的几个关键要素：加速度门限值，频率（间隔时间），启动步数（避免误判）。LIS2DS12TR和LSM6DS3TR在这几个关键要素上提供了充分的开放性设计。

下图是运动传感器的计步基本原理，蓝色线条代表真实的振动强度，绿色线条代表最低门限值，超过门限值的振动就判断为跑步，红色圆点代表检测到的跑步动作。

了解到以上这些，ST传感器部门是如何帮助客户节省在计步算法上的投入的呢？我们基于以下两点做了计步传感器的设计

1. 根据多年的计步开发经验，提供一套精度高达95%的默认参数。

2. 客户可根据实际产品进一步的优化上述几个参数，简单更改寄存器即可实现。

部分测试数据分享：

相比市场原有的内嵌MCU带计步功能的传感器，LIS2DS12TR用ASIC实现计步的方式比嵌入MCU的方式更省电，而且提供更小的产品封装( 2 mm x 2 mm)。

意法半导体的内置计步功能的运动传感器优势

• 计步器步数直接输出

• 计步器每天可累计步数超6万步

• 可24小时工作无需应用处理器

• 10uA超低电流

• 算法可通过寄存器调整

• 无需占用更多PCB空间

• 新增特性无显著成本增加

• 中断和时间戳