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Datasheet File OCR Text: |
preliminary data this is preliminary information on a new product now in deve lopment or undergoing evaluation. details are subject to change without notice. april 2011 doc id 018725 rev 1 1/38 38 lsm303dlm sensor module: 3-axis accelerometer an d 3-axis magnetometer features analog supply voltage: 2.16 v to 3.6 v digital supply voltage ios: 1.8 v power-down mode 3 magnetic field channels and 3 acceleration channels 1.3 to 8.1 gauss magnetic field full-scale 2 g /4 g /8 g dynamically selectable full- scale high performance g-sensor i 2 c serial interface 2 independent programmable interrupt generators for free-fall and motion detection accelerometer sleep-to-wakeup function 6d orientation detection ecopack ? , rohs, and ?green? compliant applications compensated compass map rotation position detection motion-activated functions free-fall detection intelligent power-saving for handheld devices display orientation gaming and virtual reality input devices impact recognition and logging vibration monitoring and compensation description the lsm303dlm is a system-in-package featuring a 3d digital linear acceleration sensor and a 3d digital magnetic sensor. the various sensing elements are manufactured by using specialized micromachining processes, while the ic interfaces are realized using a cmos technology that allows the design of a dedicated circuit which is trimmed to better match the sensing element characteristics. the lsm303dlm has a linear acceleration full-scale of 2 g / 4 g / 8 g and a magnetic field full-scale of 1.3 / 1.9 / 2.5 / 4.0 / 4.7 / 5.6 / 8.1 gauss , both fully selectable by the user. the lsm303dlm includes an i 2 c serial bus interface that supports standard mode (100 khz) and fast mode (400 khz). the system can be configured to generate an interrupt signal by inertial wakeup/free-fall events, as well as by the position of the device itself. thresholds and timing of interrupt generators are programmable on the fly by the end user. magnetic and accelerometer parts can be enabled or put into power-down mode separately. the lsm303dlm is available in a plastic land grid array package (lga), and is guaranteed to operate over an extended temperature range from -40 to +85 c. table 1. device summary part number temp. range [c] package packing lsm303dlm -40 to +85 lga-28 tr ay LSM303DLMTR tape and reel lga-28l (5x5x1.0 mm) www.st.com
contents lsm303dlm 2/38 doc id 018725 rev 1 contents 1 block diagram and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.1 block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2 pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 module specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.1 sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.2 electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.3 communication interface characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.3.1 sensor i 2 c - inter ic control interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3 absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4 terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4.1 linear acceleration sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4.2 zero-g level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4.3 sleep-to-wakeup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 5 functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 5.1 factory calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 6 application hints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 6.1 external capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 6.2 soldering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 6.3 high current wiring effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 7 digital interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 7.1 i 2 c serial interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 7.1.1 i 2 c operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 7.1.2 linear acceleration digital interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 7.1.3 magnetic field digital interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 8 register mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 9 register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 lsm303dlm contents doc id 018725 rev 1 3/38 9.1 linear acceleration register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 9.1.1 ctrl_reg1_a (20h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 9.1.2 ctrl_reg2_a (21h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 9.1.3 ctrl_reg3_a (22h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 9.1.4 ctrl_reg4_a (23h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 9.1.5 ctrl_reg5_a (24h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ) 26 9.1.6 hp_filter_reset_a (25h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 9.1.7 reference_a (26h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 9.1.8 status_reg_a(27h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 9.1.9 out_x_l_a (28h), out_x_h_a (29h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 9.1.10 out_y_l_a (2ah), out_y_h_a (2bh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 9.1.11 out_z_l_a (2ch), out_z_h_a (2dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 9.1.12 int1_cfg_a (30h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 9.1.13 int1_src_a (31h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 9.1.14 int1_ths_a (32h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 9.1.15 int1_duration_a (33h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 9.1.16 int2_cfg_a (34h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 9.1.17 int2_src_a (35h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 9.1.18 int2_ths_a (36h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 9.1.19 int2_duration_a (37h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 9.2 magnetic field sensing register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 9.2.1 cra_reg_m (00h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 9.2.2 crb_reg_m (01h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 9.2.3 mr_reg_m (02h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 9.2.4 out_x_h_m (03), out_x_lh_m (04h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 9.2.5 out_z_h_m (05), out_z_l_m (06h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 9.2.6 out_y_h_m (07), out_y_l_m (08h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 9.2.7 sr_reg_m (09h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 9.2.8 ir_reg_m (0ah/0bh/0ch) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 9.2.9 who_am_i _m (0f) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 10 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 11 revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 list of tables lsm303dlm 4/38 doc id 018725 rev 1 list of tables table 1. device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 table 2. pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 table 3. sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 table 4. electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 table 5. i 2 c slave timing values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 table 6. absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 table 7. serial interface pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 table 8. serial interface pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 table 9. transfer when master is writing one byte to slave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 table 10. transfer when master is writing multiple bytes to slave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 table 11. transfer when master is receiving (reading) one byte of data from slave . . . . . . . . . . . . . 16 table 12. sad and read/write patterns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 table 13. transfer when master is receiving (reading) multiple bytes of data from slave . . . . . . . . . 17 table 14. sad and read/write patterns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 table 15. register address map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 table 16. ctrl_reg1_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 table 17. ctrl_reg1_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 table 18. power mode and low-power output data rate configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 table 19. normal-mode output data rate configurations and low-pass cut-off frequencies . . . . . . . . 22 table 20. ctrl_reg2_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 table 21. ctrl_reg2_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 table 22. high-pass filter mode configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 23. high-pass filter cut-off frequency configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 24. ctrl_reg3_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 25. ctrl_reg3_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 26. data signal on int 1 and int 2 pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 table 27. ctrl_reg4_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 table 28. ctrl_reg4_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 table 29. ctrl_reg5_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 30. ctrl_reg5_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 31. sleep-to-wakeup configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 32. reference_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 33. reference_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 34. status_reg_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 table 35. status_reg_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 table 36. int1_cfg_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 table 37. int1_cfg_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 table 38. interrupt 1 source configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 table 39. int1_src register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 table 40. int1_src_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 table 41. int1_ths register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 table 42. int1_ths description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 table 43. int1_duration_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 table 44. int2_duration_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 table 45. int2_cfg_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 table 46. int2_cfg_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 table 47. interrupt mode configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 table 48. int2_src_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 lsm303dlm list of tables doc id 018725 rev 1 5/38 table 49. int2_src_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 table 50. int2_ths register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 table 51. int2_ths description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 table 52. int2_duration_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 table 53. int2_duration_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 table 54. cra_reg_m register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 table 55. cra_reg_m description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 table 56. data rate configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 table 57. cra_reg register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 table 58. gain setting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 table 59. mr_reg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 table 60. mr_reg description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 table 61. magnetic sensor operating mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 table 62. sr register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 table 63. sr register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 table 64. ira_reg_m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 table 65. irb_reg_m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 table 66. irc_reg_m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 table 67. who_am_i_m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 table 68. revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 block diagram and pin description lsm303dlm 6/38 doc id 018725 rev 1 1 block diagram and pin description 1.1 block diagram figure 1. block diagram y+ z+ y- z- x+ x- mux s da_m s cl_m i ( a ) + - charge amplifier s en s ing block s en s ing interf a ce a/d control logic converter di i2c int1 int2 mux i (m) + - charge amplifier y+ z+ y- z- x+ x- interrupt gen. clock trimming circuit s reference off s et circuit s built-in circuit s s et/re s et s da_a s cl_a am092 3 9v1 lsm303dlm block diagram and pin description doc id 018725 rev 1 7/38 1.2 pin description figure 2. pin connection table 2. pin description pin# name function 1 reserved connect to gnd 2 gnd 0 v supply 3 reserved connect to gnd 4 sa0_a linear acceleration signal i 2 c less significant bit of the device address (sa0) 5 nc internally not connected 6vddpower supply 7 reserved connect to vdd 8 reserved leave unconnected 9 reserved leave unconnected 10 reserved leave unconnected 11 reserved leave unconnected 12 set2 s/r capacitor connection (c2) 13 reserved leave unconnected 14 reserved leave unconnected 15 c1 reserved capacitor connection (c1) 16 set1 s/r capacitor connection (c2) 17 reserved connect to gnd 18 drdy_m magnetic signal interface data ready 19 sda_m magnetic signal interface i 2 c serial data (sda) $ ) 2 % # 4 ) / . / & $ % 4 % # 4 ! 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