Epsilon IMU

项目简介

自研IMU惯性导航模块，低成本替代市面成品，超高性价比——BOM小于30￥。

项目功能

通过串口为上位机提供IMU模块的实时姿态信息，数据包协议兼容成品IMU模组。提供三轴加速度传感器和陀螺仪融合原始值、欧拉角、四元数等。

项目参数

传感器采用QMI8658B+SC7U22TR双六轴MEMS硬件方案，兼顾动态响应和静态零偏稳定,同时可选配一颗磁力计；
主控MCU采用普冉PY32F403芯片，低成本325DMIPS@260MHz极致算力，384KB大容量零等待Flash和64KB全速SRAM，以及各种丰富的外设，可以轻松满足各种自定义拓展需求或者二次开发；
QMI8658B(上海矽睿): 高性能的工业级六轴MEMS，稳定可靠响应快。它具有较高的加速度计量程，抗冲击能力强，常用于对成本敏感且需要长期稳定运行的领域，如机器人、工业设备和高端无人机；
SC7U22TR(杭州士兰微): 采用先进振动抑制技术的超低噪声、高精度六轴IMU。它以其卓越的振动抑制、极低的功耗和内置运动处理引擎为特点，主要面向追求极致性能的先进导航系统；
双MEMS数据融合算法，高达1.6kHz的原始数据采样率，以及±16G@ 60μg/√Hz & 2000dps@ 6mdps/√Hz的融合量程和零偏稳定度。
航天级MEKF姿态解算算法，稳定解算，高效运行，即使承受远超量程的剧烈撞击依然能快速收敛，高达1kHz的解算和串口包发送频率；
经过算法优化后Yaw轴零偏稳定性在不影响测量精度和系统响应的前提下，只需通过上位机经过2-3次的250msMEMS零偏校准后，即可稳定达到1.5°/h以内，已经到达了某些售价400+￥的成品IMU的1.8°/h技术指标；
同时经过优化的最新算法，还极大程度上降低了线性加速度对测量的干扰，沿轴向的线性加速度在对应轴欧拉角的解算干扰小于±0.5°；
板载独立的MEMS温度补偿系统，时刻确保MEMS工作在最佳温度；
首次固件刷入后自动校准传感器零偏，自动存储校准值至Flash；
完成上位机手动校准后掉电自动保存，无需每次上电频繁校准；
MCU与MEMS完全独立供电，同时两颗MEMS拥有独立的一分二LDO复用器由MCU控制，电源和信号组件完全分离的Layout设计，同时有预留屏蔽罩设计；
三个LED指示灯分别提示电源、预热和运行状态。
5V@2A电源树VBUS设计有过压、过流和防反接保护，无须担心线序错误等偶发失误导致模块损坏。
上位机支持常用的IMU配置串口指令(包括MEMS零偏校准、RTC对时)。
最新的固件和上位机完成了日志系统的功能，可以以25Hz的频率记录长达3小时的9轴原始数据和3轴欧拉角。
日志导出只需将IMU通过Type-C接口连接至上位机USB即可通过类似U盘的FAT文件系统拷贝即可。
通过上位机可以读取、回放、CSV格式导出指定时间的日志记录。