DK-45605與DK-45686 SmartMotion開發(fā)平臺硬件使用指南
各位電子工程師們,今天來給大家詳細介紹一下InvenSense的DK-45605與DK-45686 SmartMotion開發(fā)平臺(Ver. I)。這是一個功能強大的開發(fā)系統(tǒng),能助力我們進行TDK InvenSense運動傳感器設備的快速評估和開發(fā)。
文件下載:TDK InvenSense 用于ICM-45605 IMU的DK-45605開發(fā)套件.pdf
一、概述
平臺簡介
TDK SmartMotion Platform Ver. I是圍繞Microchip SAMG55 MCU設計的綜合開發(fā)系統(tǒng),專為TDK InvenSense運動傳感器設備打造。它集成了板載嵌入式調試器(EDBG),無需外部工具就能對SAMG55 MCU進行編程和調試。同時,平臺還配備了必要的軟件,如InvenSense MotionLink(基于GUI的開發(fā)工具)和嵌入式運動驅動程序(eMD)。
軟件功能
- eMD:由一組API組成,可用于配置平臺的各個方面,包括運動傳感器參數(shù)(如滿量程范圍FSR、輸出數(shù)據(jù)速率ODR)、信號重定向到專用引腳、傳感器低通濾波器截止或報警位檢查等。
- MotionLink:基于GUI的開發(fā)工具,可用于捕獲和可視化運動傳感器的數(shù)據(jù)。
平臺兼容性
該平臺支持Atmel Studio,并且與Microchip Xplained Pro擴展板兼容。Xplained Pro擴展系列評估套件可提供額外的外設,擴展開發(fā)板的功能,方便我們進行客戶設計開發(fā)。
二、特性與平臺概述
特性概述
- 集成TDK InvenSense運動傳感器。
- 支持通過插入子板(DB)連接磁傳感器。
- 采用Microchip SAMG55微控制器,擁有512 KB Flash。
- 板載嵌入式調試器(EDBG),用于編程和調試。
- 內置FTDI USB轉UART接口,實現(xiàn)快速運動傳感器數(shù)據(jù)傳輸。
- 配備USB連接器,用于主機接口進行軟件調試和數(shù)據(jù)記錄。
- 通過USB為開發(fā)板供電。
平臺概述
TDK SmartMotion Platform Ver. I是用于TDK傳感器產品評估和算法軟件開發(fā)的硬件單元,支持多種不同的應用開發(fā)。
硬件用戶指南
該平臺與Microchip的SAM G55 Xplained Pro兼容,Atmel Xplained Pro用戶指南的鏈接為:http://www.atmel.com/Images/Atmel-42389-SAM-G55-Xplained-Pro_User-Guide.pdf
三、傳感器與開發(fā)套件
支持的傳感器類型
| TDK SmartMotion Platform Ver. I支持多種類型的TDK IMU和壓力傳感器?;谠撈脚_的開發(fā)套件(DKs)如下表所示: | # | DK PART NUMBER | SUPPORTED SENSOR | SMT IN |
|---|---|---|---|---|
| 1 | DK-45605 | ICM-45605 | U1 | |
| 2 | DK-45686 | ICM-45686 | U1 |
DK-45605
這是TDK IMU ICM-45605的開發(fā)套件。ICM-45605是一款高性能的6軸MEMS MotionTracking設備,具有可配置的主機接口,支持I3C、I2C和SPI串行通信,以及用于連接外部傳感器的I2C主模式接口。該設備具有高達8K字節(jié)的FIFO和2個可編程中斷。詳細的傳感器信息請參考ICM-45605數(shù)據(jù)手冊。
DK-45686
這是TDK IMU ICM-45686的開發(fā)套件。ICM-45686是一款高性能的雙接口(UI + AUX)6軸MEMS MotionTracking設備,具有可配置的主機接口,支持I3C、I3CSM、I2C和SPI串行通信,以及用于連接OIS控制器的SPI從模式或用于連接外部傳感器的I2C主模式的AUX接口。該設備同樣具有高達8K字節(jié)的FIFO和2個可編程中斷。詳細的傳感器信息請參考ICM-45686數(shù)據(jù)手冊。
四、SmartMotion系統(tǒng)設計
系統(tǒng)框圖
板載的EDBG MCU AT32UC3A4256HHB - C1UR允許用戶在不使用外部工具的情況下對主MCU SAMG55進行調試、跟蹤和編程。系統(tǒng)框圖如下:

主MCU SAMG55資源分配
| SAMG55 RESOURCE | USAGE |
|---|---|
| UART 0 (PA9/10/25/26) | 默認情況下,UARTO連接到FTDI輸入。在J200上使用Extension - 1的情況下,可通過跳線J3斷開UARTO與FTDI的連接。 |
| TW6(12C) (PB8/9) | 用于通過CN2連接外部傳感器的主I2C線路。 |
| SPI5 (PA11/12/13/14) | SPI5主設備連接到TDK IMU傳感器。板載IMU傳感器/CS = PNCSO。 |
| GPIO (INTs) PA17/18/20/30和PB15 | 這些GPIO用于傳感器中斷輸入和其他智能功能。具體參考系統(tǒng)框圖中的表格。 |
| TW4(12C) | 主IC與EDBG MCU從I2C通信。 |
| UART6 | 用于EDBG DGI - UART接口。 |
| UART7 | 用于EDBG CDC - UART接口。 |
連接器
| CONNECTOR NAME | CONNECTOR REF# | CONNECTOR FUNCTION DESCRIPTIONS |
|---|---|---|
| Other Sensor DB | CN2/CN3 | 用于磁傳感器的子板連接器,僅用于PC接口。 |
| FTDI USB | CN6 | USB連接器,用于FTDI USB轉串行UART接口。 |
| EDBG LEDS | D500/D501 | EDBG指示燈,D500為綠色,D501為黃色。 |
| Sensor I2C Selection | 11 | 選擇連接到SAMG55主I2C的傳感器。 |
| PWR Source Select | J2 | 開發(fā)板電源源選擇。 |
| VDDIO Voltage Select | J3 | 為VDDIO選擇3.3V、1.8V和1.2V之間的電壓電平。 |
| Test pins | J4 | 數(shù)字信號測試引腳。 |
| SAMG55 USB | J301 | MCU SAM G55 USB連接器。 |
| EDBG USB | J500 | EDBG MCU USB連接器。 |
| User Button | SW300 | 用戶按鈕連接到MCU GPIO,功能由用戶定義。 |
| Reset Button | SW301 | 復位按鈕:用于目標MCU和EDBG MCU的硬件復位。 |
跳線設置
| JUMPER | DESCRIPTION |
|---|---|
| J1 | 用于選擇哪個傳感器將連接到SAMG55主I2C。僅允許兩個跳線短路。引腳1/2和3/4上的跳線短路:IMU傳感器主I2C連接到SAMG55 I2C主設備;引腳5/6和7/8上的跳線短路:其他傳感器I2C連接到SAMG55 I2C主設備。在此配置中,TDK IMU傳感器連接到SAMG55 SPI主設備。 |
| J2 | 用于開發(fā)板電源源選擇。僅允許一個跳線短路。引腳1/2上的跳線短路:開發(fā)板電源來自J500上的EDBG USB;引腳3/4上的跳線短路:開發(fā)板電源來自CN6上的FTDI USB;引腳5/6上的跳線短路:開發(fā)板電源來自J30上的SAMG55 USB。 |
| J3 | 用于系統(tǒng)VDDIO電平選擇。引腳 - 1/2上的跳線短路:VDDI0 = 3V3;引腳 - 3/2上的跳線短路:VDDIO = 1V8;引腳 - 4/2上的跳線短路:VDDI0 = 1V2。 |
| J4 | J4具有數(shù)字信號作為測試點。引腳 - 1:SPI/CS;引腳 - 2:SPI SCLK,I12C SCL;引腳 - 3:SPI MOSI,I2C SDA;引腳 - 4:SPI MISO,I2C AD0;引腳 - 5:INT1;引腳 - 6:INT2;引腳 - 7:GND。 |
五、原理圖與開發(fā)板PCB
原理圖
原理圖部分展示了開發(fā)板的電路設計,包括主MCU、嵌入式調試器、傳感器、DB和EVB連接器等部分的電路連接。

開發(fā)板PCB
開發(fā)板PCB的設計對于信號傳輸、電磁兼容性等方面都有著重要影響。這里給出了Ver. I PCB的頂視圖和底視圖。

六、總結
TDK SmartMotion Platform Ver. I為我們電子工程師提供了一個功能豐富、易于使用的開發(fā)平臺。通過集成多種傳感器和強大的軟件工具,以及合理的硬件設計和資源分配,我們可以更高效地進行TDK傳感器產品的評估和開發(fā)。大家在使用過程中,一定要仔細參考相關的數(shù)據(jù)手冊和本指南,合理設置跳線和連接器,充分發(fā)揮開發(fā)平臺的優(yōu)勢。同時,也要注意文檔中的免責聲明,確保我們的開發(fā)工作符合相關規(guī)定。大家在實際使用這個平臺的過程中,有沒有遇到什么特別的問題或者有什么獨特的使用技巧呢?歡迎在評論區(qū)分享交流。
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