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Datasheet File OCR Text: |
december 2009 doc id 16941 rev 1 1/47 47 lsm303dlh sensor module: 3-axis accelerometer an d 3-axis magnetometer features analog supply voltage: 2.5 v to 3.3 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 16-bit data out i 2 c serial interface 2 independent programmable interrupt generators for free-fall and motion detection embedded self-test accelerometer sleep-to-wakeup function 6d orientation detection ecopack ? rohs and ?green? compliant (see section 10 ) applications compensated compassing 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 lsm303dlh is a system-in-package featuring a 3d digital linear acceleration sensor and a 3d digital magnetic sensor. the various sensing elements are manufactured 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 lsm303dlh 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 lsm303dlh includes an i 2 c serial bus interface that supports standard mode (100 khz) and fast mode (400 khz). the inte rnal self-test capability allows the user to check the functioning of the whole module in the final application. 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 in power-down mode separately. the lsm303dlh is available in a plastic land grid array (lga) package, and is guaranteed to operate over an extended temperature range from -30 to +85 c. table 1. device summary part number temp. range [c] package packing lsm303dlh -30 to +85 lga-28 tr ay LSM303DLHTR tape and reel lga-28l (5x5x1.0 mm) www.st.com obsolete product(s) - obsolete product(s)
contents lsm303dlh 2/47 doc id 16941 rev 1 contents 1 block diagram and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.1 block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2 pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2 module specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.1 mechanical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2 electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.3 communication interface characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.3.1 accelerometer sensor i2c - inter ic control interface . . . . . . . . . . . . . . 14 2.3.2 magnetic field sensing i2c digital interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3 absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4 terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.1 linear acceleration sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.2 zero-g level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4.3 sleep-to-wakeup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5 functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5.1 factory calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5.2 linear acceleration self-test operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5.3 magnetic self-test operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 6 application hints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 6.1 external capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.2 pull-up resistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.3 digital interface power supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.4 soldering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.5 high current wiring effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 7 digital interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 7.1 i2c serial interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 7.1.1 i2c operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 obsolete product(s) - obsolete product(s) lsm303dlh contents doc id 16941 rev 1 3/47 7.1.2 linear acceleration digital interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 7.1.3 magnetic field digital interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 8 register mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 9 registers description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 9.1 linear acceleration register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 9.1.1 ctrl_reg1_a (20h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 9.1.2 ctrl_reg2_a (21h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 9.1.3 ctrl_reg3_a (22h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 9.1.4 ctrl_reg4_a (23h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 9.1.5 ctrl_reg5_a (24h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ) 33 9.1.6 hp_filter_reset_a (25h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 9.1.7 reference_a (26h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 9.1.8 status_reg_a(27h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 9.1.9 out_x_l_a (28h), out_x_h_a (29h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 9.1.10 out_y_l_a (2ah), out_y_h_a (2bh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 9.1.11 out_z_l_a (2ch), out_z_h_a (2dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 9.1.12 int1_cfg_a (30h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 9.1.13 int1_src_a (31h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 9.1.14 int1_ths_a (32h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 9.1.15 int1_duration_a (33h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 9.1.16 int2_cfg_a (34h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 9.1.17 int2_src_a (35h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 9.1.18 int2_ths_a (36h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 9.1.19 int2_duration_a (37h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 9.2 magnetic field sensing register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 9.2.1 cra_reg_m (00h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 9.2.2 crb_reg_m (01h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 9.2.3 mr_reg_m (02h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 9.2.4 out_x_m (03-04h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 9.2.5 out_y_m (05-06h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 9.2.6 out_z_m (07-08h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 9.2.7 sr_reg_m (09h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 9.2.8 ir_reg_m (0ah/0bh/0ch) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 obsolete product(s) - obsolete product(s) contents lsm303dlh 4/47 doc id 16941 rev 1 10 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 11 revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 obsolete product(s) - obsolete product(s) lsm303dlh list of tables doc id 16941 rev 1 5/47 list of tables table 1. device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 table 2. pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 table 3. mechanical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 table 4. electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 table 5. i2c slave timing values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 table 6. absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 table 7. magnetic st (positive bias) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 table 8. operational mode and power supply for magnetic field sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 table 9. serial interface pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 10. serial interface pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 11. transfer when master is writing one byte to slave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 table 12. transfer when master is writing multiple bytes to slave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 table 13. transfer when master is receiving (reading) one byte of data from slave . . . . . . . . . . . . . 24 table 14. sad+read/write patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 15. transfer when master is receiving (reading) multiple bytes of data from slave . . . . . . . . . 25 table 16. sad+read/write patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 table 17. register address map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 table 18. ctrl_reg1_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 table 19. ctrl_reg1_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 table 20. power mode and low-power output data rate configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 table 21. normal-mode output data rate configurations and low-pass cut-off frequencies . . . . . . . . 30 table 22. ctrl_reg2_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 table 23. ctrl_reg2_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 table 24. high-pass filter mode configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 table 25. high-pass filter cut-off frequency configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 table 26. ctrl_reg3_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 table 27. ctrl_reg3_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 table 28. data signal on int 1 and int 2 pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 table 29. ctrl_reg4_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 table 30. ctrl_reg4_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 table 31. ctrl_reg5_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 table 32. ctrl_reg5_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 table 33. sleep-to-wake configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 table 34. reference_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 table 35. reference_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 table 36. status_reg_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 table 37. status_reg_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 table 38. int1_cfg_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 table 39. int1_cfg_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 table 40. interrupt 1 source configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 table 41. int1_src register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 table 42. int1_src_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 table 43. int1_ths register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 table 44. int1_ths description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 table 45. int1_duration_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 table 46. int2_duration_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 table 47. int2_cfg_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 table 48. int2_cfg_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 obsolete product(s) - obsolete product(s) list of tables lsm303dlh 6/47 doc id 16941 rev 1 table 49. interrupt mode configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 table 50. int2_src_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 table 51. int2_src_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 table 52. int2_ths register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 table 53. int2_ths description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 table 54. int2_duration_a register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 table 55. int2_duration_a description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 table 56. cra_reg_m register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 table 57. cra_reg_m description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 table 58. cra_reg m description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 table 59. cra_reg_m description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 table 60. cra_reg register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 table 61. cra_reg description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 table 62. gain setting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 table 63. mr_reg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 table 64. mr_reg description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 table 65. magnetic sensor operating mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 table 66. outxh_m register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 table 67. outxl_m register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 table 68. out_yh_m register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 table 69. out_yl_m register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 table 70. outzh_m register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 table 71. outzl_m register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 table 72. sr register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 table 74. ira_reg_m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 table 75. irb_reg_m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 table 76. irc_reg_m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 table 77. document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 obsolete product(s) - obsolete product(s) lsm303dlh list of figures doc id 16941 rev 1 7/47 list of figures figure 1. block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 figure 2. pin connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 figure 3. i2c slave timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 figure 4. lsm303dlh electrical connection 1 - recommended for i2c fast mode . . . . . . . . . . . . . . 20 figure 5. lsm303dlh electrical connection 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 figure 6. lga-28: mechanical data and package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 obsolete product(s) - obsolete product(s) block diagram and pin description lsm303dlh 8/47 doc id 16941 rev 1 1 block diagram and pin description 1.1 block diagram figure 1. block diagram # / . 4 2 / , , / ' ) # ) . 4 % 2 2 5 0 4 ' % . # , / # + 4 2 ) - - ) . ' # ) 2 # 5 ) 4 3 2 % & |