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小巧、低功耗的运动监测解决方案——ADI EVAL-ADXL362Z-DB开发板评测

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最後回覆由ADI_Amy於2015-5-26提供

本篇测评文章转自爱板网:http://www.eeboard.com/evaluation/adi-eval-adxl362z-db/


随着智能可穿戴设备的普及,追踪个人日常运动情况日渐流行,如智能手表、智能手环等穿戴式设备,不但简便易行,携带方便,而且能让人实时了解自己的运动情况,对促进健康的生活方式收效显著,针对这样的现象,一些价格实惠的入门级智能可穿戴设备便成为厂商竞相争夺的入口。

 

比如说入门级智能手环,不外乎是 微控制器+低功耗蓝牙通信方案+三轴加速度传感器 这样的组合,主要原理是通过三轴加速度计、软件算法实现运动、睡眠监测等功能,目前国内市场上比较有代表性的如小米手环咕咚手环连爱智能手环等,而今天爱板网给大家推荐的一款低功耗运动监测方案正是小米手环中的三轴加速度计解决方案——来自ADI的ADXL362(ADXL362中文数据手册),此次爱板网拿到了基于此款三轴加速度计的开发板ADI EVAL-ADXL362Z-DB,可以用于全方位的评估 ADXL362的性能、功耗,想了解小米手环的精准度到底怎样?功耗到底有没有那么低?那你一定不能错过此次的评测。

 

开发板硬件

 

言归正传,我们首先来认识下ADI EVAL-ADXL362Z-DB开发板,第一印象,包装确实挺能唬人的,有笔者的14英寸笔记本那般大小。

eval-adxl362z-db-6

 

不过打开包装你会发现,里面的配件不多,也很小,而大部分占体积的东西都是用于保护这些配件的海绵垫,这种周全的保护措施还是很少有厂家能与ADI比肩的。

 

eval-adxl362z-db-7

 

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EVAL-ADXL362Z-DB开发板包装盒内的配件包括:

  • 一块EVAL-ADXL362Z-DB开发板
  • 一块e-Paper屏幕(电子纸屏幕,功耗极低)
  • 一根miniUSB线,一张使用说明卡片
  • 一张MicroSD卡,一张SD卡(用于MicroSD卡的适配)


点击此处可在ADI官网购买此开发板如果细细的观察,不难发现ADI提供的这套开发板差不多就是一个入门级可穿戴设备的方案,有低功耗的微控制器、电子纸屏幕、三轴加速度传感器、纽扣电池座等,而为了便于在实际中开发调试,板卡采用了USB接口,方便与PC端的通信。整个EVAL-ADXL362Z-DB开发板的外型十分小巧,长宽为40mm*25mm,还不及一张名片大。

 

eval-adxl362z-db-36

 

板卡采用了简单的双层PCB板设计,主控是基于瑞萨的16位低功耗微控制器R5F100LJ(R5F100LJ数据手册),板载的USB调试接口通过瑞萨的8位USB应用微控制器实现,核心的3轴加速度计当然是ADI 自家的ADXL362,板载的硬件以及接口如下图所示。

 

eval-adxl362z-db-101

 

eval-adxl362z-db-9

 

对于EVAL-ADXL362Z-DB板卡,笔者最直观的感受是有非常多的跳帽以及开关,如果说没有相应的说明文档,相信会让大部分人“寸步难行”。因此,根据此次评测中板卡要用到的功能对这些跳帽以及开关做一些简要的说明(对应上图):

 

  • SW1:复位按键
  • SW2:板卡电池供电开关(本文都将采用miniUSB供电,故SW2开关暂时不用理会)
  • SW3:在UV模式下可以进入MicroSD卡的数据采集功能(需要插入MicroSD卡)
  • SW4:UV模式和OCD模式切换(UV模式为虚拟串口模式,OCD模式用于下载调试)
  • J3:e-Paper屏幕+瑞萨R5F100LJ+ADI ADXL362电流测试跳帽
  • J4:瑞萨R5F100LJ+ADI ADXL362电流测试跳帽
  • J5:ADI ADXL362电流测试跳帽


从板载资源我们大概也能了解到,EVAL-ADXL362Z-DB板卡可以通过3种不同的方式供电,如miniUSB口、纽扣电池座、或者说通过板载的外部3V电源供电接口,不过在使用不同方式供电的时候,跳帽的设置要做相应的改动,像笔者通过miniUSB供电,则默认初始的设置就行。


ADI ADXL362

 

本文对于EVAL-ADXL362Z-DB板载的瑞萨微控制器就不多做介绍了,我们重点来看下ADI的这颗超低功耗三轴加速度计ADXL362有些什么特性。

 

ADXL362定义:ADXL362是一款三轴、超低功耗的加速度测量系统,能够测量动态加速度(由运动或冲击导致)和静态加速度(即重力)。


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eval-adxl362z-db-38

ADXL362特性:

  • 支持1.6V~3.5V的宽电压供电
  • 测量范围+/-2g、+/-4g、+/-8g,其中在+/-2g测量范围内能达到1mg/LSB分辨率
  • 超低功耗以及内置系统级节能功能
  • 噪声低至175 µg/√Hz
  • 支持同步采样、片上温度传感器
  • SPI数字接口,可通过SPI命令选择测量范围
  • 小尺寸、薄型(3 mm × 3.25 mm × 1.06 mm)LGA16封装


刚从Datasheet上看到ADXL362特性的时候,有几点还是让笔者非常触动的,比如说其高分辨率、超小型的封装、低噪声等,当然最重要的还是其超低的功耗,从资料上来看,ADXL362的低功耗主要由两部分决定:不同的工作模式以及内置的系统节能功能。不同工作模式下的功耗如下表所示(其中超低噪声模式为175 µg/√Hz):eval-adxl362z-db-44


而ADXL362内置的系统节能功能主要包括了:

  • 阈值可调的静止休眠/运动唤醒模式
  • 自主中断处理,无需微控制器干预,系统其余部分电路可以完全断电
  • 深度嵌入式FIFO最大程度地减轻主机处理器负荷
  • 唤醒状态输出支持实现独立的运动激活开关

 

总的来说,ADI的这颗ADXL362三轴加速度计还是非常值得期待的,下面就通过板卡上电测试来进一步了解。

結果