STMicroelectronics X-NUCLEO-IKS4A1 STM32 Nucleo擴(kuò)展板是一款運(yùn)動(dòng)MEMS和環(huán)境傳感器評(píng)估板套件，包括主板X-NUCLEO-IQS4A1（設(shè)有運(yùn)動(dòng)MEMS和環(huán)境傳感器）以及可拆卸附加板STEVAL-MKE001A（設(shè)有Qvar滑動(dòng)電極）。該擴(kuò)展板支持應(yīng)用開發(fā)，具有傳感器集線器（(LSM6DSO16IS和LSM6DSV16X）、相機(jī)模塊集成和Qvar觸摸/滑動(dòng)手勢(shì)（通過(guò)配備的電極）等特性。還可以將存在和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)與紅外傳感器集成。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics X-NUCLEO-IKS4A1 STM32 Nucleo擴(kuò)展板數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 提供DIL 24引腳插座，用于額外的MEMS適配器和其他傳感器
• 適用于所有傳感器的免費(fèi)、全面的開發(fā)固件庫(kù)和示例，兼容STM32Cube固件
• 配備Qvar觸摸/滑動(dòng)電極
• 可在LSM6DSO和LSM6DSV16X上提供^I2C^傳感器集線器特性
• MIPI I ^3C^ ?兼容，用于與LIS2DUXS12、LSM6DSV16X和LPS22DF通信
• 兼容 STM32 Nucleo 板
• 配有Arduino UNO R3連接器
• 通過(guò)aux SPI (3/4w) 耦合LIS2DUXS12，為外部相機(jī)模塊應(yīng)用提供接口
• 符合RoHS指令、WEEE和UKCA標(biāo)準(zhǔn)

示意圖

STMicroelectronics X-NUCLEO-IKS4A1 運(yùn)動(dòng)與環(huán)境傳感器評(píng)估板技術(shù)解析?

產(chǎn)品概述

X-NUCLEO-IKS4A1是一款專為STM32 Nucleo開發(fā)板設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)MEMS和環(huán)境傳感器擴(kuò)展板套件。該評(píng)估板為開發(fā)者提供了完整的多傳感器集成解決方案，支持慣性測(cè)量、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能傳感處理等先進(jìn)功能。

核心傳感器配置

?高性能慣性測(cè)量單元?

?LSM6DSO16IS? - iNEMO慣性模塊

• 集成3軸加速度計(jì)（±2/±4/±8/±16 g量程）
• 集成3軸陀螺儀（±125/±250/±500/±1000/±2000 dps量程）
• 內(nèi)置ISPU智能傳感器處理單元
• 支持始終運(yùn)行的傳感器數(shù)據(jù)采集

?LSM6DSV16X? - 高端6軸IMU

• 3軸加速度計(jì)（±2/±4/±8/±16 g）
• 3軸陀螺儀（±125/±250/±500/±1000/±2000/±4000 dps）
• 嵌入式傳感器融合算法
• AI功能支持
• Qvar電荷變化檢測(cè)技術(shù)

?環(huán)境傳感套件?

?LPS22DF? - 數(shù)字納米壓力傳感器

• 低功耗、高精度MEMS壓力傳感器
• 260-1260 hPa絕對(duì)數(shù)字輸出氣壓計(jì)
• 高精度壓力測(cè)量能力

?SHT40AD1B? - 數(shù)字溫濕度傳感器

• 精確測(cè)量相對(duì)濕度和溫度
• 工業(yè)級(jí)精度標(biāo)準(zhǔn)

?STTS22H? - 溫度傳感器

• 低電壓、超低功耗設(shè)計(jì)
• 0.5°C測(cè)量精度（-40°C至+125°C范圍）

?輔助傳感模塊?

?LIS2MDL? - 數(shù)字3軸磁力計(jì)

• ±50高斯測(cè)量范圍
• 高精度磁場(chǎng)檢測(cè)

?LIS2DUXS12? - 超低功耗3軸加速度計(jì)

• ±2/±4/±8/±16 g量程
• 集成Qvar、AI和抗鋸齒功能

主要技術(shù)特性

?智能處理能力?

• ?雙傳感器Hub架構(gòu)?：LSM6DSO16IS和LSM6DSV16X均具備I2C傳感器hub功能
• ?ISPU單元?：在LSM6DSO16IS中集成的智能處理單元，支持本地算法執(zhí)行
• ?AI功能?：在LSM6DSV16X和LIS2DUXS12中嵌入人工智能處理能力

?通信接口多樣性?

• ?MIPI I3C?兼容性?：LIS2DUXS12、LSM6DSV16X和LPS22DF支持先進(jìn)通信協(xié)議
• ?SPI接口?：提供高速串行通信能力
• ?多I2C總線?：支持STM32_I2C、SENS_I2C、HUB2_I2C并行運(yùn)行

?擴(kuò)展性與靈活性?

• ?DIL 24針插座?：支持額外的MEMS適配器和其他傳感器擴(kuò)展
• ?Arduino UNO R3連接器?：廣泛的硬件兼容性
• ?工業(yè)連接器?：支持IR傳感器（STHS34PF80）應(yīng)用開發(fā)
• ?外部相機(jī)模塊接口?：通過(guò)輔助SPI（3/4線）與LIS2DUXS12耦合

應(yīng)用開發(fā)優(yōu)勢(shì)

?Qvar觸摸/滑動(dòng)手勢(shì)?

板載配備Qvar swipe電極，支持：

• 電荷變化檢測(cè)
• 非接觸式手勢(shì)識(shí)別
• 觸摸傳感應(yīng)用

?紅外傳感集成?

通過(guò)工業(yè)連接器支持存在和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能，可與外部MEMS同時(shí)連接使用。

?開發(fā)資源支持?

• 免費(fèi)全面的開發(fā)固件庫(kù)
• 所有傳感器的完整示例代碼
• 兼容STM32Cube firmware生態(tài)系統(tǒng)

硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)

?電源管理?

• ?LDK130M-R穩(wěn)壓器?：提供1.8V穩(wěn)定電源
• 可調(diào)輸出電壓：Vout = 0.8*(1+R3/R4)
• 多重濾波電路確保傳感器供電質(zhì)量

?信號(hào)路由系統(tǒng)?

• ?電平轉(zhuǎn)換器?：采用NXS0108BQX芯片，支持1.8V與3.3V信號(hào)轉(zhuǎn)換
• ?靈活的I2C總線路由?：通過(guò)跳線選擇環(huán)境傳感器的通信主控
• ?中斷信號(hào)管理?：多路中斷信號(hào)通過(guò)選擇器靈活路由