X-NUCLEO-IKS4A1——面向STM32 Nucleo板的运动MEMS和环境传感器扩展板

内容介绍

板卡简介：

X-NUCLEO-IKS4A1

X-NUCLEO-IKS4A1是由STMicroelectronics推出的用于搭配STM32 Nucleo的运动MEMS和环境传感器扩展板，提供了在动作检测、环境监测等IoT领域的各种传感器的参考解决方案。包括X-NUCLEO-IQS4A1主板（搭载运动MEMS和环境传感器）和可拆卸的STEVAL-MKE001A附加板（搭载Qvar滑动电极），这款扩展板具有高度的集成性和兼容性，提供了在动作检测、环境监测等IoT领域的各种传感器解决方案。

X-NUCLEO-IKS4A1集成了LSM6DSO16IS和LSM6DSV16X MEMS 3轴加速度和3轴角速度传感器、LIS2MDL三轴磁力计、LIS2DUXS12三轴加速计、LPS22DF MEMS压力传感器、STTS22H温度传感器以及SHT40AD1B湿度和温度传感器。在一个紧凑的空间内提供了加速度、磁力、压力和温度等多种测量维度。特别地，该板卡还提供了Qvar触摸/滑动电极，使得用户能够开发高度互动和响应式的设计。

利用Arduino 和ST morpho扩展接口，X-NUCLEO-IKS4A1能够轻松兼容广泛的Arduino库和STM32微控制器，同时也支持外围设备和IR传感器的开发。DIL 24pin脚插座可用快速扩展多种MEMS适配器和其他传感器。

软件支持方面，X-NUCLEO-IKS4A1利用强大的STM32Cube软件库，支持丰富的开发资源，如HAL库、各类软件示例，以及全面的技术支持，为您的项目开发提供便利。该扩展板还可以开发具有传感器HUB的扩展功能（LSM6DSO16IS和LSM6DSV16X）、电子图像稳定（EIS）和光学图像稳定（OIS）功能，也可通过LSM6DSV16X SPI接口和Qvar触摸/滑动手势开发触摸控制。无论是想要迅速开始物联网传感应用，还是希望在现有设计上追加新功能，STMicroelectronics的X-NUCLEO-IKS4A1都将为您提供一个快速、灵活和高效的解决方案。

板卡特性

LSM6DSO16IS：MEMS 3D加速度计 (±2/±4/±8/±16 g) + 3D陀螺仪 (±125/±250/±500/±1000/±2000 dps) 与ISPU（智能处理单元）
LIS2MDL：MEMS 3D磁力计 (±50 gauss)
LIS2DUXS12：超低功耗MEMS 3轴加速度计 (±2/±4/±8/±16 g)，具有Qvar、AI，以及抗混叠功能
LPS22DF：低功率和高精度MEMS压力传感器，260-1260 hPa绝对数字输出气压计
SHT40AD1B
STTS22H：低电压，超低功耗，0.5°C精度的温度传感器（–40 °C到+125 °C）
LSM6DSV16X：MEMS 3D加速度计 (±2/±4/±8/±16 g) + 3D陀螺仪 (±125/±250/±500/±1000/±2000/±4000 dps)，内嵌传感器融合、AI、Qvar
DIL 24引脚插座，可用于额外的MEMS适配器和其他传感器
适用于所有传感器的免费综合开发固件库和示例，兼容STM32Cube固件
配备Qvar触摸/滑动电极

支持LSM6DSO和LSM6DSV16X的I²C传感器集线器功能
兼容MIPI I3C®，支持与LIS2DUXS12、LSM6DSV16X和LPS22DF通信
兼容STM32 Nucleo板
配有Arduino UNO R3连接器
配备工业连接器，用于IR传感器 (STHS34PF80) 应用开发可通过DIL24适配器与外部MEMS同时连接
通过辅助SPI（3/4线）与LIS2DUXS12配合，提供外部相机模块应用的接口

板载传感器：

LSM6DSO16IS：采用系统级封装，包含一个三轴数字加速度计和一个三轴数字陀螺仪，在高性能模式下以0.59 mA的电流提供强劲性能，并且具有始终开启的低功耗特性，可为个人电子产品和物联网解决方案提供最佳运动体验。
- 具有可选满量程的3轴加速度计：±2/±4/±8/±16 g
- 具有可选满量程的3轴陀螺仪：±125/±250/±500/±1000/±2000 dps
- 嵌入式ISPU：超低功耗的高性能可编程内核，可以在边缘执行信号处理和AI算法，提供无缝的数字生活体验
- 低功耗：高性能模式下的电流消耗为0.59 mA，低功耗模式下的电流消耗为0.46 mA（仅陀螺仪 + 加速度计，不包括ISPU）
- 低噪声：高性能模式下70 μg/√Hz
- 传感器中枢功能，可有效地从其他外部传感器（最多4个外部传感器）收集数据

- SPI/I²C串行接口
- 模拟电源电压：1.71 V - 3.6 V，独立IO供电（1.62 V）

LIS2MDL：超低功耗、高性能三轴数字磁传感器，包括一个 I2C 串行总线接口（支持标准、快速模式、快速模式增强和高速（100 kHz、400 kHz、1 MHz 和 3.4 MHz））和一个 SPI 串行标准接口。
- 3 个磁场通道
- ±50 高斯磁场动态范围
- 16 位数据输出
- SPI/I2C 串行接口
- 模拟电源电压 1.71 V 至 3.6 V
- 可选电源模式/分辨率
- 单测量模式
- 可编程中断发生器

LIS2DUXS12：数字式智能三轴线性加速度计，其MEMS和ASIC旨在将尽可能低的电流消耗与丰富的特性（如常开抗混叠滤波，有限状态机 (FSM)，具有自适应自配置 (ASC)，以及模拟集线器/Qvar传感通道的机器学习内核 (MLC)）相结合。
- 供电电压范围：1.62 V至3.6 V
- 四种工作电源模式
- 噪音低至220 µg/√Hz
- 嵌入式温度传感器
- 内嵌FIFO：高分辨率时，最多512个加速度和温度数据样本；低分辨率时，最多768个加速度数据样本
- 高速I²C/SPI/MIPI I3C^®数字输出接口
- 嵌入式数字功能（自由落体、唤醒、单/双/三击识别、活动/休止，以及6D/4D方向）
- 高级计步器，步伐侦测和步数计算
- 大幅运动检测，倾斜检测
- 自检功能
- ±2g/±4g/±8g/±16g可编程满量程
- 1.6 Hz到800 Hz的输出数据速率
- 嵌入式机器学习内核
- 可编程有限状态机
- 集成了模拟集线器/Qvar传感通道
- 基于传感器处理输出 (FSM/MLC) 的自适应自配置 (ASC)

LPS22DF：超紧凑型压阻绝对压力传感器，可用作数字输出气压计，具有更低功耗和更小压力噪声。该器件包含传感元件和IC接口，该接口通过I²C、MIPI I3CSM或SPI接口实现传感元件与应用的通信，同时该器件也支持用于数据接口的广泛Vdd IO。

- 260至1260 hPa绝对压力范围
- 电流消耗低至1.7 μA
- 绝对压力精度：0.5 hPa
- 低压传感器噪声：0.34 Pa
- 高性能TCO：0.45 Pa/°C
- 嵌入式温度补偿
- 24位气压数据输出
- ODR从1 Hz到200 Hz

- SPI、I²C或MIPI I3C^SM接口
- 支持1.08 V数字接口
- 嵌入式FIFO模块
- 中断功能：数据就绪、FIFO标志、压力门限

SHT40-AD1B：数字式湿度和温度传感器
- 相对湿度精度：+-1.8%RH
- 温度精度：+-0.2°C
- VDD：1.08V~3.6V
- 平均电流 0.4uA (@ 1 meas/s)
- I²C 接口
- 工作范围：0~100%rh，-40~125°C

LSM6DSV16X：采用系统级封装，包含一个3D数字加速度计和一个3D数字陀螺仪（采用三核芯架构，通过专用的配置、处理和滤波功能在3个独立通道上处理加速度数据、角速度数据）。常开惯性模块，具有始终开启功能的同时提供低功耗特性，配嵌入式机器学习核心和Qvar静电传感器

- 三核芯架构支持UI、EIS，以及OIS数据处理

- 高达4.5 KB的智能FIFO
- 与安卓兼容
- ±2/±4/±8/±16 g满量程
- ±125/±250/±500/±1000/±2000/±4000 dps 满量程
- 模拟供电电压：1.71 V到3.6 V
- 独立IO供电（扩展的范围：1.08 V - 3.6 V）

- SPI / I²C和MIPI I3C^® v1.1串行接口，支持主处理器数据同步功能
- 辅助SPI用于陀螺仪和加速度计的OIS数据输出
- 可以从辅助SPI、主接口（SPI / I²C & MIPI I3C^®）配置OIS
- 主接口上的EIS专用通道，具有专用滤波功能
- 高级计步器，步伐侦测和步数计算
- 大幅运动检测，倾斜度检测
- 标准中断：自由落体、唤醒、6D/4D方向检测、单击和双击
- 可编程有限状态机用于加速度计、陀螺仪，以及外部传感器数据处理（960 Hz高速率）
- 机器学习内核（具有可输出功能和滤波器），用于人工智能应用
- 嵌入式Qvar（静电传感器）支持用户界面功能（单击、双击、三击、长按、左/右 - 右/左滑动）
- 嵌入式模拟集线器，用于ADC和处理模拟输入数据
- 内嵌低功耗传感器融合算法
- 嵌入式温度传感器

X-NUCLEO-IKS4A1开发板可直接搭配任意STM32 NUCLEO-64和NUCLEO-144系列开发板使用，直接插上即可使用，与NUCLEO板上STM32 MCU通过I2C进行通信。

X-NUCLEO-IKS4A1 插入 STM32 Nucleo 板

STM32 Nucleo 板

性价比超高的STM32 Nucleo板，满足开发者对任意STM32 MCU新设计想法的尝试并可快速创建验证原型。该系列的开发板支持Arduino与ST Morpho扩展接口，方便开发者进行快速原型制作和应用测试。集成的ST-LINK调试器使得编程和调试过程简便快捷。为了帮助开发者最大化利用这些开发板，STM提供了广泛的软件库、文档资源和社区支持。STM32 Nucleo用户可在www.mbed.org上免费访问Mbed™在线资源（如编译器、C/C++ SDK和开发者社区）

NUCLEO-G0B1RE

NUCLEO-G0B1RE是一款STM32 Nucleo-64板，为用户提供了一种可负担的灵活方法，通过选择STM32微控制器提供的各种性能和功耗特性组合来尝试新概念并构建原型。对于兼容板，外部SMPS可显著降低运行模式下的功耗。

ARDUINO^® Uno V3连接支架和ST morpho接头利用多种专用屏蔽提供了一种扩展STM32WL Nucleo开放式开发平台功能的简单方法。集成了ST-LINK调试器/编程器，STM32 Nucleo-64板无需单独的探头，STM32 Nucleo-64板随附STM32全面的免费软件库和STM32Cube MCU软件包示例。

板卡特性：

通用特性
- 采用LQFP64封装的STM32 微控制器
- 与ARDUINO®共享的1个用户LED
- 1个用户按钮和1个复位按钮
- 32.768 kHz晶体振荡器
- 板连接器：ARDUINO® Uno V3扩展连接器意法半导体的morpho延长引脚头，用于完全访问所有STM32 I/O
- 灵活的供电选项：ST-LINK、USB VBUS或外部电源
- 具有USB重新枚举功能的板上ST-LINK调试器/编程器：大容量存储器、虚拟COM端口和调试端口
- 提供了全面的免费软件库和例程，可从STM32Cube MCU软件包获得
- 支持多种集成开发环境（IDE），包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM，以及STM32CubeIDE
特定板功能
- 外部SMPS生成Vcore逻辑电源
- 24 MHz HSE
- 板连接器：外部SMPS实验专用连接器Micro-AB或Mini-AB USB连接器（用于ST-LINK）MIPI®调试连接器
- 兼容Arm® Mbed Enabled™

板卡相关资料

用户手册：

产品规格

STM32 Nucleo-64 boards