Buradasın
MEMS Sensörleri ve DMP Çipleri Hakkında Kapsamlı Eğitim Videosu
youtube.com/watch?v=dDfwamkfz_cYapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, Baykar'da çalışmış ve sensör teknolojilerini uygulamalı olarak görmüş bir konuşmacının sunduğu teknik bir eğitim içeriğidir.
- Video, MEMS sensörlerinin temel kavramlarından başlayarak, MPU (MEMS gyroskop, ivme ölçer, manyetometre) sensörlerinin çalışma prensiplerini, DMP (Digital Motion Processor) çiplerinin iç yapısını ve sensörlerin çeşitli alanlardaki kullanım alanlarını detaylı şekilde ele almaktadır. İçerik, sensörlerin drone'lar, cep telefonları, robotik, akıllı televizyonlar ve sanal gerçeklik gibi alanlardaki uygulamalarını kapsamaktadır.
- Konuşmacı, eski MPU modellerinin artık firmanın önermediği ve end of life olduğunu vurgulayarak, ticari projelerde yeni versiyonların tercih edilmesi gerektiğini belirtmektedir. Ayrıca, sensörlerin register tabloları, driver'lar ve uygulama alanları hakkında teknik bilgiler de paylaşılmaktadır. Video, bir seri haline getirilecek bir serinin ilk bölümü olarak sunulmaktadır.
- 00:01Sensörler ve MEMS Sensörleri
- Konuşmacı, MEMS sensörlerini inceleyecek ve özellikle piyasada yaygın olan MPU serisi sensörleri üzerinden bir seri hazırlamayı planlıyor.
- Sensör, fiziksel büyüklükleri elektriksel sinyallere çeviren araçlardır; analog sensörlerin aksine, dijital sensörler kendi içinde analog sinyalleri dijitale çeviren yapılardır.
- MEMS sensörlerinin açılımı "Mikro Elektromekanik Sistemler"tir ve mikro düzeyde mekanik sistemlerle tasarlanmışlardır.
- 01:58MEMS Sensörlerinin Kullanım Alanları
- MEMS sensörlerinin en büyük örneği drone'lar olup, hareket algılama ve pozisyon belirleme için kullanılmaktadır.
- Sensör teknolojisinin gelişimi, özellikle 1990'lardan sonra artan mobil teknolojiler ve cep telefonları sayesinde hızlanmıştır.
- Günümüz telefonlarda kameranın stabilizasyonundan konum algılama sensörüne kadar en az 10-15 farklı sensör bulunmakta ve mikrofon da sensör olarak kabul edilmektedir.
- 03:18MEMS Sensörlerinin Gelişimi
- Geçmişte analog devices gibi firmaların ürünlerinde, üç boyutlu algılamada iki eksen bir sensörün içinde olurken z ekseni ayrı bir sensör olarak yer alıyordu.
- Günümüzde MEMS sensörler, geçmişte büyük uçaklarda kullanılan ağır ve pahalı sistemleri, tırnaktan daha ufak bir çip içinde yapabilmektedir.
- Sensörlerin hassasiyeti, keskinliği, doğruluk ve düşük güç tüketimi gibi özellikleri önemlidir, özellikle cep telefonlarında.
- 04:53InvenSense ve MPU Serisi Sensörler
- InvenSense, 2013 yılında kurulan bir startup firması olup, üç ekseni birden tek çip içine tasarlayabilme gibi yenilikler getirmiştir.
- Bu firmaların en büyük müşterileri mobil cihaz üreticileri olup, milyonlarca adet telefon üretiminde kullanılmaktadır.
- 2016 yılında InvenSense, TDK grubuna 1,3 milyar dolara satılmıştır.
- 06:19Piyasadaki Sensör Modülleri
- Piyasadaki drone ve uçuş kontrol kartlarında genellikle MPU 6000, 6050, 9000 gibi serilerdeki sensörler kullanılmaktadır.
- Türkiye'de bu sensör modülleri 20-30 liralara satılmakta, örneğin MPU 6050 üç eksenli ivme ölçer ve gyroscope sensörü olarak kullanılmaktadır.
- TDK firması artık sadece hareket sensörleri değil, mikrofonlar ve otomotiv için basınç sensörleri gibi çeşitli ürünler üretmektedir.
- 08:55MPU Sensör Serileri ve Kullanım Tavsiyeleri
- Piyasada bulunan MPU sensörleri, uçuş kontrol kartlarında ve breakout kartlar üzerinde görülebiliyor, ancak firmaların web sitelerinde artık bu ürünlerin yerini 9150 ve 9250 gibi daha yeni modeller almış.
- Firma, yeni ürün tasarımlarında eski 6050 serisini kullanmamayı öneriyor ve yerine 9X serisini tavsiye ediyor.
- Öğrenci ve hobi amaçlı kullanıcılar piyasadan ucuza bulabilecekleri kartları kullanabilir, ancak ticari ve profesyonel ürün tasarlamak isteyenler için eski versiyonlara güvenmemek gerekiyor.
- 11:26Sensörlerin Kullanım Alanları
- Sensörler akıllı kumandalar, akıllı televizyonlar, sanal gerçeklik ve robotik gibi çeşitli alanlarda kullanılıyor.
- Sensörler hareket algılama için kullanılıyor ve bu bilgi stabilize etme veya kafa hareketini algılama gibi amaçlara hizmet edebiliyor.
- Sensörlerin fiyatı hassasiyeti, ölçüm hızı ve çalışma sıcaklığı gibi özellikleriyle belirleniyor.
- 13:38Sensörlerin Çalışma Prensibi
- MEMS gyroskop, açısal dönüş hızını ölçen bir sensör olup, Coriolis efekti adı verilen fiziksel etkiyi kullanarak çalışıyor.
- Sensörler fiziksel büyüklükleri (sıcaklık, hareket vb.) elektriksel sinyale çevirerek ölçüm yapabiliyor.
- Sensörlerin içinde yaylar gibi mekanik yapılar bulunuyor ve mikroelektromekanik teknoloji sayesinde çip içine gömülebiliyor.
- 15:49Modern Sensör Teknolojisi
- Modern sensörler sadece fiziksel yapıdan oluşmuyor, içinde analog devreler ve bazen dijital donanımlar da bulunuyor.
- Dijital sensörler, aldığı analog sinyali analog-dijital çevirici sayesinde dijital olarak veriyor ve bazen kendi içinde işlemciye sahip olabiliyor.
- Mobil teknolojiler sayesinde sensör kullanımının artması, alana yapılan yatırımları artırıp maliyetleri düşürmüş.
- 17:26İvme Ölçer ve Manyetometre
- İvme ölçer, üç eksenli ivme verisini alıp dijital olarak çeviren bir sensör.
- Manyetometre, üç eksende manyetik alan ölçen bir sensör ve bu bilgi sayesinde pusula yapabiliriz.
- Manyetometre de yayların yaylanmasından gelen elektriksel sinyale çeviren bir sistem.
- 18:57Sensör Blok Diyagramı ve Yapısı
- Sensörlerde blok diyagramı incelendiğinde x, y, z eksenleri, asimetri eksenleri ve cayroskop eksenleri ayrı ayrı ayarlanabilir.
- Sensörlerde analog-dijital dönüşüm ve sinyal düzeltme (signal conditioning) birimi bulunur.
- Sensörlerde I2C ve SPI protokollerini işleten kısımlar, FIFO (First In First Out) yapısı ve digital motion processor (hareket yorumlama birimi) mevcuttur.
- 20:07Sensörlerin Gelişimi ve Minyatürleşme
- Telefonlar zamanla çok daha küçük boyuta indirildi ve bu minyatürleşme, elektronik komponentlerdeki entegrasyonun artmasıyla gerçekleşti.
- Sensör üreticileri telefon üreticilerinin işini kolaylaştırmak için algoritmaları çipin içine gömerek yazılım yükünü azalttı.
- Sensörler artık kendi içinde işlemci içerir, bu da boyutu küçültür, mobil cihazlardaki uygulama yazılımlarının yükünü azaltır ve güç tüketimini düşürür.
- 22:41Sensörlerin Teknik Özellikleri
- Sensörlerde 16 bit ADC (analog-dijital çevirici) ve işlemci bulunur, muhtemelen 32 bitlik bir CPU içermektedir.
- Sensörler I2C master olarak davranabilir, örneğin 6 eksenli çay ölçer olabilir ve harici manyetometre sensörü bağlanabilir.
- Sensörlerin register tablosu ayrı bir dökümanda verilir ve bu register'lar sensörün ayarlarını yapmak ve okuduğu verileri çekmek için kullanılır.
- 25:05Sensörlerin Uygulama Alanları
- Sensörler asimetri, cyroscope, e-compass ve endüstriyel sensörler gibi çeşitli uygulama alanlarında kullanılır.
- Kestirimci bakım (predictive maintenance) uygulamasında motorun titreşimleri ölçüldüğünde, titreşimlerdeki değişimler motorun bozulmaya başladığını tahmin etmeye yardımcı olur.
- MEMS teknolojisi gelişmekte, sensörlerin hassasiyeti artarken güç tüketimi azalmaktadır ve mikrofonlar, yaklaşım sensörleri, basınç sensörleri gibi çeşitli sensörler geliştirilmektedir.