El capteur BNO085 Il s'agit d'une technologie devenue très populaire dans les applications liées à la réalité augmentée (AR), à la réalité virtuelle (VR) et aux systèmes robotiques, entre autres domaines. Cet appareil petit mais puissant combine les fonctionnalités d'un accéléromètre, d'un gyroscope et d'un magnétomètre sur une seule puce, ce qui en fait un outil indispensable pour mesurer avec précision les mouvements et les orientations en trois dimensions.
Développé conjointement par CEVA et Bosch, le BNO085 n'est pas simplement une amélioration par rapport à son prédécesseur BNO080, mais corrige également quelques défauts majeurs dans les performances de ce dernier, tels que des problèmes avec le protocole SPI. Le BNO085 intègre également une série d'améliorations qui le rendent idéal pour une utilisation dans les appareils nécessitant une faible consommation d'énergie et une haute précision dans la capture de mouvement, tels que les appareils IoT, les contrôleurs VR et les robots mobiles.
Qu’est-ce que BNO085 ?
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Le BNO085 est un système en package (SiP) à 9 axes conçu pour permettre le développement rapide de dispositifs compatibles avec des capteurs, depuis les applications de réalité augmentée jusqu'à la robotique et l'Internet des objets (IoT). Il comprend un accéléromètre, un magnétomètre et un gyroscope, combinés à un processeur Arm Cortex M0+ basse consommation exécutant le micrologiciel SH-2, qui gère les données du capteur et les fusionne pour créer des informations utilisables.
Le BNO085 est conçu pour offrir une précision extrême dans le suivi de mouvement dans 9 degrés de liberté (9DOF), une capacité qui inclut la détection de l'accélération, de la vitesse angulaire et de la direction du champ magnétique, entre autres paramètres clés. De plus, ce capteur est capable d'exécuter des bibliothèques avancées fournies par CEVA, s'adaptant à différentes applications, telles que les contrôleurs de réalité virtuelle, où une faible consommation d'énergie et une faible latence sont importantes.
Différences avec le BNO080
L'une des premières questions lors de l'évaluation du BNO085 est de savoir en quoi il diffère du BNO080. À première vue, les deux appareils semblent partager les mêmes composants matériels, mais la principale différence réside dans le micrologiciel. Le BNO085 n'est pas seulement une mise à jour du BNO080 mais résout également des problèmes importants tels qu'un « timeout » dans SPI., ce qui a affecté négativement la fonctionnalité du BNO080 lors de l'utilisation dudit protocole de communication. De plus, le BNO085 est totalement rétrocompatible avec le code et les frameworks initialement développés pour le BNO080.
Concernant les données qu'ils fournissent, les deux capteurs sont capables de délivrer les types d'informations suivants :
- Vecteur d'accélération : Trois axes d'accélération qui incluent à la fois la gravité et le mouvement linéaire.
- Vecteur vitesse angulaire : Trois axes de rotation pour mesurer la vitesse angulaire.
- Vecteur de champ magnétique : Trois axes de détection de champ magnétique en micro Tesla (uT).
- Vecteur d'orientation : Quatre points de quaternion qui permettent d'obtenir des données précises pour une bonne manipulation de rotation.
BNO085 Fonctionnalités avancées
L'un des plus grands avantages du BNO085 réside dans sa capacité à effectuer la fusion des capteurs directement sur l'appareil. Cela signifie qu'au lieu de simplement fournir des valeurs brutes d'accélération, de vitesse angulaire ou de champs magnétiques, le capteur combine ces informations et fournit des données plus utiles, telles que les vecteurs de gravité et d'orientation.
En plus des capteurs de base, le BNO085 fournit des rapports supplémentaires optimisés pour différentes applications, comme la réalité virtuelle ou augmentée. Ceux-ci incluent :
- Vecteurs de rotation optimisés : Conçu spécifiquement pour les applications AR et VR, où une faible latence et une faible consommation d'énergie sont cruciales.
- Rapports de capteurs calibrés et bruts : Le BNO085 peut fournir simultanément des données calibrées et non calibrées provenant de capteurs accéléromètres, gyroscopes et magnétomètres.
- Détection et classification de la stabilité : Capable de reconnaître quand un objet est au repos ou en mouvement constant.
- Détecteurs d'impact et d'activité : Il comprend la détection des pas, des secousses, des mouvements significatifs et la classification générale des activités.
Ces rapports supplémentaires font du BNO085 un choix idéal pour les concepteurs de produits à la recherche de données précises et facilement intégrables pour les appareils portables, les robots et les contrôleurs de réalité virtuelle.
Applications principales
Le BNO085 est polyvalent et peut être utilisé dans une large gamme d'applications. Parmi les plus remarquables figurent :
- Réalité augmentée et virtuelle (AR/VR) : Grâce à sa capacité de fusion de capteurs et à sa faible latence, le BNO085 est un excellent choix pour les appareils AR et VR qui nécessitent un suivi précis des mouvements et de l'orientation.
- Robots mobiles : La combinaison d'accéléromètres et de gyroscopes le rend idéal pour les robots qui doivent mesurer le mouvement en temps réel, qu'il s'agisse d'aspirateurs autonomes ou de drones.
- Internet des objets (IoT) : Sa taille compacte et sa faible consommation d'énergie en font une solution privilégiée pour les appareils IoT nécessitant des informations de positionnement.
D'autres applications potentielles incluent le suivi sportif, les appareils de santé et de bien-être et les contrôleurs de jeux. En général, tout appareil nécessitant une mesure précise des mouvements en trois dimensions peut bénéficier de l’utilisation de ce capteur.
Détails techniques et matériel
Le capteur BNO085 est présenté dans une taille très compacte, avec des dimensions d'environ 5,2 mm x 3,8 mm, ce qui le rend adapté aux applications où l'espace est un facteur important. À l’intérieur de ce petit boîtier se trouvent tous les capteurs nécessaires pour effectuer vos mesures, ainsi qu’un petit processeur qui gère la fusion des données.
Certaines plateformes, comme Adafruit, ont développé différentes versions de ce capteur pour le rendre plus accessible et plus facile à utiliser dans des projets de bricolage ou pédagogiques. Ces versions incluent des adaptations sur des cartes de dérivation qui permettent une connexion directe à des microcontrôleurs tels que Arduino ou Raspberry Pi, proposant même des régulateurs de tension et des connecteurs I2C pour une intégration plus directe.
Modes de fonctionnement
Le BNO085 peut être configuré pour fonctionner dans différents modes, en fonction des besoins du projet. Parmi les modes les plus simples et les plus utiles figure le mode UART-RVC. Ce mode est spécialement conçu pour obtenir des mesures de cap et d'accélération calibrées, ce qui le rend idéal pour des applications telles que les robots aspirateurs. Ce serait un moyen simple mais efficace permettant d’obtenir des données utiles avec un faible niveau de complexité d’intégration.
Ce mode, ainsi que d'autres paramètres avancés, en font un choix difficile à battre lorsqu'il s'agit de proposer un capteur tout-en-un capable de gérer la fusion de données sans avoir besoin de processeurs externes ou de logiciels complexes.
De plus, pour ceux qui souhaitent utiliser les modes les plus avancés, des bibliothèques ont été développées pour CircuitPython et Arduino, facilitant l'intégration de ce capteur dans des projets électroniques, quel que soit le niveau d'expérience de l'utilisateur.
En fin de compte, le BNO085 est un capteur puissant et polyvalent qui permet aux développeurs de travailler avec des données de mouvement et d'orientation avec précision et sans complications. Grâce à ses fonctionnalités avancées de fusion de capteurs et à sa capacité à fonctionner avec une faible consommation d'énergie, cet appareil est idéal pour une grande variété d'applications, des appareils portables à la robotique et même aux systèmes de réalité augmentée et virtuelle.