MEMS陀螺仪应用案例:利用ADI ADXRS450检测角速度

电路功能与优势

ADXRS450 是一款数字输出陀螺仪，主要用于医疗、工业、仪器仪表、稳定和其它高性能应用。这款陀螺仪具有极佳的抗冲击和振动能力，适合恶劣环境下的应用。

使用ADXRS450等数字输出陀螺仪时，无需进行模数转换，从而可以节省系统成本和电路板面积。ADXRS450通过SPI接口进行通信。下面的电路演示了如何实现支持这种通信的硬件设置。

图1. ADXRS450配置为通过ADuC7026进行SPI通信。AD8034为ADuC7026内部的数模转换器（DAC）所提供的电压提供增益。（原理示意图：未显示去耦和所有连接）

电路描述

图1中的电路显示如何利用精密模拟微控制器ADuC7026 与ADXRS450通信。此接口可用于与LabView接口通信等目的。该接口利用ADuC7026内部的数模转换器（DAC）设置ADXRS450的电源电压。ADXRS450的内部设置也可以利用LabView接口设置，并且可以监控角速率输出。

此电路也可以用于独立配置，其中微控制器经过预编程，以便根据角速率输出执行某些指令。

图中省去了电源电压产生部分，这一方面是为了清晰显示原理图，另一方面是因为它取决于所需的电源。假设为USB电压，则可以利用 ADP1713 （3.3 V选项）电压调节器产生ADuC7026所用的3.3 V电源电压。利用 ADM660 开关电容倍压器可以从USB电压产生大约10 V的电压。ADP3334 将10 V调低至5.5 V，为图1所示的AD8034 电压增益电路供电。USB电压调节电路如图2所示。

图2. 5 V USB电源电压调节至5.5 V，以提供ADXRS450可调电源电压（原理示意图，未显示去耦和所有连接）

常见变化

这里所示的配置采用可调电源电压，但它也可以采用静态电源电压。静态电压可以由DAC0输出提供，并由AD8034放大，如图1所示。或者，也可以利用现有供电轨直接为ADXRS450供电。

用户可能不需要通过UART连接到ADuC7026，而是需要USB连接。为此，可以将CP2102 USB转UART转换器连接到引脚62和61（分别为UART Tx和Rx）。电路中增加USB输入后，可方便地提供电源电压。图3给出了连接示意图。

图3. CP2102 USB转UART转换器支持通过USB接口供电和编程（原理示意图，未显示去耦和所有连接）