【应用】无人机摇杆的心脏：高性价比的超小体积角度传感器

时间： 2019-09-05 来源：世强作者：Zake

技术问答

作为无人机的发号施令者——遥控器，主要用于控制无人机的上下、左右、前后、旋转等飞行动作，并通过手柄上两个遥杆的位置来决定飞行的方向。传统的遥控器都是采用两个电位器来检测摇杆的位置，由于电位器的体积很大，并且每个电位器都需要-单独用排线与主控板相连，在生产工艺上很麻烦，不良率也较高。另外，由于电位器的机械磨损会逐渐导致误差增大，缩短生命周期。在一些恶劣的环境中，如尘、油及湿度较大的地方容易造成电阻值变化，精度变差等问题。针对以上问题本文介绍MELEXIS专为遥杆应用推出的一款体积超小、高性价比的角度传感器MLX90393。

角度传感器MLX90393的应用
图1所示为三轴霍尔的检测示意图。MLX90393通过检测到XYZ三个方向的磁场大小而算出旋转的遥杆分别与X、Y轴的夹角α、β。其结构简单，并且不受外界的尘、油等恶劣环境的影响。

图1：MLX90393遥杆应用示意图

工作原理
三轴霍尔传感器MLX90393的内部原理如图2所示。MLX90393采用了IMC（Integrated Magnetic Concentrator 集磁片）技术，能检测XYZ三个方向的磁场大小，并转换成相应的电压，经过放大、AD转换后直接输出三个方向磁场大小的原始数据。其内部还集成了一个温度传感器，可以随时对环境温度进行测量。

通过I2C或SPI获得三个方向的磁场大小后，再通过MCU进行反正切运算即可得到相应的旋转角度。例如在摇杆应用中的α、β可以由以下公式得出：

图2：MLX90393工作原理

应用电路
应用电路如图3所示，MLX90393可以支持I2C或SPI通信方式。由CS引脚配置高低电平决定进入I2C或SPI模式。在选用I2C模式时，其从机地址可由A1、A0两个引脚来配置。

图3：MLX90393 通信电路

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Keil Lv7. 资深专家 2019-12-28

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型号- 7504A,3255A,T500,8011-AR,8011-AP,CD9515,DSD 25,68CM1,FS-90,FS-91,6900,4602,4604,7505A,MS4525DO,DSD 17,TSYS02D,CWW600,D5100,4610,MS8607,EPRB,XP5,805,5903 SERIES,808,89BSD,T400,4630,SDT1,P1200,606M1,PS2011AB,LDTC FAMILY,DSD 40,ELM-4000,3058A,MS5803-01BA,FMT,SIL-3,M7100,700,LS809-31,EGCS-D5,TLH100,4332M3,FTP520,MS54XX,EGCS-D0,ESP 64HD,XL403D,AST46HA,832,FN7110,HSTA,834,EB,PS501,LDM-1000,U86B,DP86,KMXP 1000,52M30,PS2021AB,M905,RVIT-Z,603,LS509-51,ELM-5000,TS318-3B0814,FN4070,H005,PT500,H009,610,RCS01-10,31207B,FTP540,CWW850,PML 1000,LDS309-11N,EPB-PW,EVS722-51,CWW1000,FN9630,GC,FN9635,FLDT1,U7100,FTP530,85F,FN4080,834M1,HTU2X,ARD154,EPB,EGAXT,VS804-21,HC,65210E,EPL,7108A,86A,CLP,AST46SW,HR,MS52XX,KMXP 2000,AST4510,KPSI 730,KPSI 735,FTP560,633,634,7531A,XFTC300,Y12AD,18FR,FTP552,FTP553,FTP554,AST4401,AST4400,AST4520,KPSI 720,U5700,KPSI 600,FN4055,KPSI 601,400,MS5803-30BA,FTP551,31206B,FN9620,DPG,TRUBLUE 255,LL-01,FN7325,DPL,DPN,64B,40A,64C,40B,HTF3000LF,52F,3022,KPSI 750,KMT37,FN3050,TPT,64X,KMT39,9916,53A,AST43LP,ESP 16HD,AST4500,KPSI 500,KPSI 501,KPSI 745,3028,86BSD,8811-01,PM50,KMA36,TSYS01,LT,TSYS02,ATA-2001,KMT36H,P900,LBB,G-SERIES,PM81,FN3030,DSD,3038,DSF,CM-01,DSH,8021-AP,8021-AR,DSL,PM83,CD375,ML,DT1,4020,TSD,6200,DSS,AST46PT,AST44LP,805M1,AST4600,DSY,TSD305,7500A,DC-SE,EGAXT3,4030,LDTC,XPM10,MS4515DO,KPSI 710,PT100,MSP300,AST20HA,XS-C,XS-D,7501A,LL-10,HTU3535PVBM/WIRE,PT101,6100,SSI,HTG351XCH,AST2000H2,KPSI 700,SSR,KPSI 705,TRUBLUE 275,LS304-31,LMM-H04,LMM-H03,FN3148,TSYS,DSD 70,7502A,7514A,P700,APS,4810A,CD1110,KPSI 330,8021-VP,8021-VR,KPSI 335,AST4000,7135A,5905 SERIES,400 SERIES,XFL212R,6000,LVM-110,KMXP 5000,KPSI 320,AST44XX,8711-01,121,FN3002,AST5100,LCS-03,FN3000,CS1120,R36,PCA 375,U5300,RT9,RT8,M3200,7100A,9400,TLH600,CPA150,HS1101LF,M210,AST20SW,KPSI 351,KPSI 353,HTU383X/WIRE,130,IT9000,KPSI 355,AST5300,AST4100,SG,CD1140,XPM4,SK,7101A,SM,FX19,MSP100,SP,EPM-5000,TPT300V,PM101,MSP340,SR,12FR GP,PT9000,AST45XX,KPSI 342,1201F,MT3A,ACH-01,SL-630,M5600,7102A,PT1000,TS,EL20-S458,8011-VP,MS5805,XFU400,MS5803,MP 2000,P981,HSTAR,KPSI 30,HTM2500LF,CS1210,AST5400,E-SERIES,MLP,FN1010,HTU2XF,HM1520LF,TS305-10C50,24FR,TRUBLUE 585,16MS,52,8011-VR,KPSI 27,MS32,KPSI 28,58,MS1451,XPM6,160,AST46XX,ESP 32HD DTC,PT1,161,ACCUSTAR EA,AST4200,PT5,DSH 16,DOG2,FX29,MMX,12FR,ESP 64HD DTC,7104A,TRUBLUE 575,FN2114,US300,9FR,9146-R,GHSE,PTX,85BSD,7105A,MS5837,9216,KMA36A,AST20PT,AST4300,MS1471,9146-T,808M1,U5600,FN2570,CD1050,EPM-4001,XP,82,MS5525DSO,85,86,TRUBLUE 555,FS-01,89,MS5607,FS-02,FS-05,FS-06,ED32I,MS5840,PS2031AB,8032-01,FN2420,R60D,3052A,154BSD,P9000,MS5611,XFC200R,EPIH,ELAF,ESP 32HD,M12,3801A,1620,KMY,65210ES,KMZ,FN2317,M150,AST46DS,11206AC,10FR,PS831,8021-01,EGCS-D1S,KPSI 300DS,1630,820M1,XPC10,TSEV,53AF,140A,SL-900,MS5637,CD1124T,EVS312-11N,MT2,MT3,CS1060,CD1095,832M1,VCS-06,MTA,VCS-04,3700,M5200,FN7080,P105,P101,9022,FS19,7131A,FC22,FC23,4630M12,9034,142A,9038,154N,4801A,9032,LIM-420,9033,5905,GHSER,7132A,LTA,ACCUSTAR IP66,LTB,4630M14,5903,PT8000,P125,TS318-5C50,T600,8102A,LTR,HM1500LF,R30A,GHSER 750-A,HTU21D,8011-01,PS801,700 SERIES,KPSI 380,NDT-1,FS20,FS22,4835A,AST43XX,D-SERIES,FS23,U5200,1201,1200,HPGS 750,FCA7300,AD-101,PS811,VS309-51N,KMXP,11207AC

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