El Módulo Sensor 9DOF L3GD20 LSM303D es una unidad de medición inercial (IMU) compacta y de alto rendimiento, diseñada para capturar con precisión el movimiento y la orientación en un espacio tridimensional. Este módulo integra dos chips de STMicroelectronics: el L3GD20, un giroscopio digital de 3 ejes, y el LSM303D, que combina un acelerómetro de 3 ejes y un magnetómetro (brújula) de 3 ejes. La combinación de estos sensores proporciona un total de 9 grados de libertad (9DOF), lo que permite una medición completa de la aceleración lineal, la velocidad angular y el campo magnético.
Gracias a su capacidad para medir estas nueve magnitudes, el módulo es ideal para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo robótica, drones, sistemas de navegación, realidad virtual/aumentada, dispositivos portátiles, y control de movimiento. Ofrece una alta resolución y rangos de medición configurables para cada sensor, adaptándose a diversas necesidades del proyecto. Se comunica a través de interfaces digitales I²C y SPI, lo que garantiza su compatibilidad con la mayoría de los microcontroladores populares como Arduino, ESP32 y Raspberry Pi. Además, suele incluir un regulador de voltaje interno para soportar voltajes de alimentación de 3V a 5V, facilitando su integración.
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Especificaciones Técnicas (Chips L3GD20 y LSM303D en el Módulo)
Parámetro | Valor |
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General del Módulo | |
Sensores Integrados | L3GD20 (Giroscopio), LSM303D (Acelerómetro + Magnetómetro) |
Grados de Libertad (DOF) | 9 (3 ejes giroscopio, 3 ejes acelerómetro, 3 ejes magnetómetro) |
Voltaje de Alimentación | 3V a 5V DC (con regulador de bajo dropout interno) |
Interfaces de Comunicación | I²C, SPI (seleccionable) |
Paso de Pines | 2.54 mm (para protoboard) |
Giroscopio (L3GD20) | |
Rangos Seleccionables | ±250, ±500, ±1000, ±2000 °/s (grados por segundo) |
Salida de Datos | 16 bits por eje |
Sensor de Temperatura | Integrado (salida de 8 bits) |
Acelerómetro (LSM303D) | |
Rangos Seleccionables | ±2g, ±4g, ±6g, ±8g, ±16g |
Salida de Datos | 16 bits por eje |
Magnetómetro (LSM303D) | |
Rangos Seleccionables | ±1.3, ±1.9, ±2.5, ±4.0, ±4.7, ±5.6, ±8.1 Gauss |
Salida de Datos | 16 bits por eje |
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Características Adicionales
Característica | Detalle |
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Baja Potencia | Modos de bajo consumo y apagado (Power-down / Sleep mode) |
Calibración | Permite calibración de offset y escala para mayor precisión |
Filtros Integrados | Incluye filtros pasa-bajos y pasa-altos con ancho de banda seleccionable |
Buffer FIFO | FIFO (First-In, First-Out) integrado para gestión de datos |
Inmunidad al Ruido | Diseñado para ser robusto en entornos con interferencia |
Compatibilidad de Voltaje IO | Adaptadores de nivel lógicos integrados para pines I²C/SPI |
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Preguntas Frecuentes
¿Qué significa 9 DOF en un sensor IMU?
9 DOF (Degrees Of Freedom o Grados de Libertad) significa que el sensor puede medir nueve tipos diferentes de movimiento o orientación. En este caso, combina un giroscopio de 3 ejes (velocidad angular), un acelerómetro de 3 ejes (aceleración lineal) y un magnetómetro de 3 ejes (campo magnético), proporcionando una información espacial muy completa.
¿Cuál es la diferencia entre el L3GD20 y el LSM303D?
El L3GD20 es un giroscopio digital de 3 ejes que mide la velocidad angular. El LSM303D es un «e-compass» que integra un acelerómetro de 3 ejes (para medir la aceleración y la inclinación) y un magnetómetro de 3 ejes (para medir la dirección del campo magnético de la Tierra, actuando como una brújula). El módulo combina ambos para obtener 9 DOF.
¿Qué tipo de proyectos puedo realizar con un sensor 9DOF como este?
Este sensor es ideal para proyectos que requieren un conocimiento preciso de la orientación y el movimiento. Algunas aplicaciones incluyen: estabilización de drones, sistemas de navegación inercial para robots móviles, interfaz de usuario gestual, realidad virtual y aumentada, seguimiento de actividad física, y orientación de antenas o paneles solares.
¿Cómo se conectan los sensores L3GD20 y LSM303D al microcontrolador?
El módulo generalmente expone los pines de las interfaces I²C y/o SPI. Puedes conectar los pines SDA/SCL (para I²C) o MOSI/MISO/SCK/CS (para SPI) a tu microcontrolador. Ambos chips (L3GD20 y LSM303D) suelen estar conectados al mismo bus I²C o SPI en el módulo, y se accede a ellos a través de sus respectivas direcciones de esclavo I²C o seleccionando el chip adecuado con el pin CS en SPI.
¿Necesito calibrar el sensor 9DOF para obtener lecturas precisas?
Sí, es **altamente recomendable calibrar** los sensores, especialmente el magnetómetro y el acelerómetro, para obtener lecturas precisas. El magnetómetro es sensible a interferencias magnéticas locales, y el acelerómetro puede tener errores de offset. La calibración implica mover el sensor en diferentes orientaciones y registrar datos para corregir estos errores y compensar la inclinación del magnetómetro.
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