FT121 G Sensor Shield：一款強大的傳感器擴展板

在電子設(shè)計領(lǐng)域，傳感器擴展板是實現(xiàn)各種功能的重要組件。今天，我們來詳細介紹一下 Future Technology Devices International Ltd 推出的 FT121 G Sensor Shield 擴展板。

文件下載：VSHLD-FT121.pdf

一、產(chǎn)品簡介

FT121 G Sensor Shield 設(shè)計用于直接連接到 Arduino Pro 開發(fā)板，使得 Arduino Pro 上的微控制器可以訪問 FT121 USB 設(shè)備控制器。該模塊采用 FTDI FT121 芯片組和三軸線性加速度計（ST LIS331DLH），可用于實現(xiàn) USB HID 游戲控制器，用戶還能基于微控制器板定義其他有趣的應(yīng)用。需要注意的是，Arduino Pro 是基于 ATmega168 或 ATmega328 的微控制器板，并非由 FTDI 提供。

二、產(chǎn)品特性

1. 核心芯片與接口

• FT121 增強型 USB 設(shè)備控制器：具備 SPI 接口，方便數(shù)據(jù)傳輸。
• LIS313DLH 三軸線性加速度計：可測量 X、Y、Z 三個方向的加速度，且具有 ±2g/±4g/±8g 可選的滿量程范圍。

2. 數(shù)據(jù)傳輸接口

• SPI 接口：通過引腳頭在 SPI 總線上將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?Arduino Pro。
• SPI 和 I2C 可選接口：用于控制三軸加速度計。

3. 其他特性

• 串口 UART 輸出引腳：方便進行串口通信。
• 兩個加速度計中斷：可用于觸發(fā)特定的操作。
• 三個按鈕和兩個 LED：用于 HID 應(yīng)用，可根據(jù)具體應(yīng)用進行功能定義。
• 5V USB 電纜供電：操作方便，同時板載 3.3V 穩(wěn)壓器為加速度計供電。
• Mini - B USB 連接器：便于連接到主機 PC 的 USB 端口。
• 寬工作溫度范圍：-40°C 至 +85°C，適應(yīng)不同的工作環(huán)境。

三、典型應(yīng)用

該模塊與 Arduino Pro 配合使用，可實現(xiàn)以下應(yīng)用：

• USB HID 控制器：例如游戲控制器，為用戶提供更加便捷的交互體驗。

四、訂購信息

模塊以單個單位出售，產(chǎn)品編號為 VSHLD - FT121，對應(yīng)的產(chǎn)品為 FT121 G - Sensor Shield 板。

五、引腳和信號描述

1. 擴展板連接器描述

2. 引腳和信號詳細描述

詳細列出了各個引腳的名稱、類型和功能，例如 J1 - 1 為 RESET 引腳，用于 FT121 的復(fù)位；J2 - 1 為 SW1 按鈕，按下時輸出邏輯 0 等。

六、硬件功能

1. 電源供應(yīng)

5V 電源通過 USB 電纜提供給 G Sensor Shield 和 Arduino Pro 開發(fā)板，同時板載 3.3V 穩(wěn)壓器為 G - Sensor 供電，模塊最大功耗為 20mA。

2. 輸入/輸出

Arduino Pro 開發(fā)板通過引腳頭連接，USB 控制器和三軸加速度計通過 SPI 接口訪問，加速度計也可通過 I2C 接口訪問。擴展板上的母頭允許堆疊其他 Arduino 擴展板以實現(xiàn)更多應(yīng)用，IO 電平為 3.3V。

3. LED 控制

擴展板上有 2 個 LED，可由 Arduino Pro 的 GPIO 信號控制，其功能由應(yīng)用程序定義，例如指示 X 軸方向移動或顯示調(diào)試信息，邏輯 0 可點亮 LED。

4. 按鈕控制

擴展板上有 3 個按鈕，同樣由 Arduino Pro 的 GPIO 信號控制，其功能可根據(jù)應(yīng)用定義，例如在游戲設(shè)置中作為游戲控制器的三個按鈕，未按下時輸出邏輯 1。

5. 加速度計控制模式選擇

有兩種方法控制加速度計，可通過 JP1、JP2、JP3 選擇 SPI 或 I2C 接口模式，在 I2C 模式下，還可通過 JP4 設(shè)置設(shè)備地址。

6. USB 控制器操作

FTDI FT121 IC 將 USB 總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 SPI 數(shù)據(jù)，SPI 端口作為 Arduino Pro SPI 主設(shè)備的從設(shè)備。Arduino 工具鏈提供了 SPI 主設(shè)備和 GPIO 驅(qū)動程序，用戶可從微控制器定義標準 USB 協(xié)議驅(qū)動，如 HID、CDC 類等。

7. 加速度計操作

加速度計為 ST LIS331DLH，可通過 SPI 總線或 I2C 總線訪問三軸運動信息，可通過改變跳線 JP1 至 JP4 并將 LIS331DLH 芯片選擇引腳設(shè)置為高電平來選擇接口。

七、其他信息

1. 原理圖和機械尺寸

文檔提供了擴展板的原理圖和機械尺寸圖，方便工程師進行設(shè)計和布局。

2. 聯(lián)系信息

列出了 Future Technology Devices International Ltd 的總部及各地分公司的聯(lián)系信息，包括電話、傳真和電子郵件地址，方便用戶咨詢和獲取支持。

3. 參考資料

提供了模塊相關(guān)文檔的參考鏈接，如 FT121 數(shù)據(jù)手冊、LIS331DLH G 傳感器數(shù)據(jù)手冊和 Arduino Pro 主頁等。

FT121 G Sensor Shield 是一款功能豐富、應(yīng)用廣泛的傳感器擴展板，對于電子工程師來說，它為實現(xiàn)各種創(chuàng)新應(yīng)用提供了有力的支持。你在使用類似擴展板時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。