LIS2DH12 Datasheet PDF - STMicroelectronics

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LIS2DH12
STMicroelectronics

Part Number LIS2DH12
Description MEMS digital output motion sensor
Page 30 Pages


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LIS2DH12
MEMS digital output motion sensor:
ultra-low-power high-performance 3-axis "femto" accelerometer
Datasheet - production data
LGA-12 (2.0x2.0x1 mm)
Features
Wide supply voltage, 1.71 V to 3.6 V
Independent IOs supply (1.8 V) and supply
voltage compatible
Ultra-low power consumption down to 2 μA
 2g/±4g/8g/16g selectable full scales
I2C/SPI digital output interface
2 independent programmable interrupt
generators for free-fall and motion detection
6D/4D orientation detection
“Sleep-to-wake” and “return-to-sleep” functions
Free-fall detection
Motion detection
Embedded temperature sensor
Embedded FIFO
ECOPACK® RoHS and “Green” compliant
Applications
Motion-activated functions
Display orientation
Shake control
Pedometer
Gaming and virtual reality input devices
Impact recognition and logging
Description
The LIS2DH12 is an ultra-low-power high-
performance three-axis linear accelerometer
belonging to the “femto” family with digital I2C/SPI
serial interface standard output.
The LIS2DH12 has user-selectable full scales of
2g/±4g/8g/16g and it is capable of measuring
accelerations with output data rates from 1 Hz to
5.3 kHz.
The self-test capability allows the user to check
the functionality of the sensor in the final
application.
The device may be configured to generate
interrupt signals by two independent inertial
wake-up/free-fall events as well as by the position
of the device itself.
The LIS2DH12 is available in a small thin plastic
land grid array package (LGA) and is guaranteed
to operate over an extended temperature range
from -40 °C to +85 °C.
Order codes
LIS2DH12
LIS2DH12TR
Table 1. Device summary
Temperature range [C]
Package
-40 to +85
LGA-12
-40 to +85
LGA-12
Packaging
Tray
Tape and reel
August 2013
This is information on a product in full production.
DocID025056 Rev 1
1/49
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Contents
Contents
LIS2DH12
1 Block diagram and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.1 Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2 Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2 Mechanical and electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1 Mechanical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2 Temperature sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.3 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.4 Communication interface characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4.1
2.4.2
SPI - serial peripheral interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
I2C - inter-IC control interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.5 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.6 Terminology and functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.6.1 Sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.6.2 Zero-g level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.6.3 High resolution, normal mode, low-power mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.6.4 Self-test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.6.5 6D / 4D orientation detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.6.6 “Sleep-to-wake” and “Return-to-sleep” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.7 Sensing element . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.8 IC interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.9 Factory calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.10 FIFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.11 Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3 Application hints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.1 Soldering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4 Digital main blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.1 FIFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.1.1 Bypass mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2/49 DocID025056 Rev 1



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LIS2DH12
Contents
4.1.2
4.1.3
4.1.4
4.1.5
FIFO mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Stream mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Stream-to-FIFO mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Retrieving data from FIFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5 Digital interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
5.1 I2C serial interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
5.1.1 I2C operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5.2 SPI bus interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.2.1 SPI read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.2.2 SPI write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
5.2.3 SPI read in 3-wire mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6 Register mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
7 Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.1 STATUS_REG_AUX (07h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.2 OUT_TEMP_L (0Ch), OUT_TEMP_H (0Dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.3 INT_COUNTER_REG (0Eh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.4 WHO_AM_I (0Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.5 TEMP_CFG_REG (1Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.6 CTRL_REG1 (20h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
7.7 CTRL_REG2 (21h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
7.8 CTRL_REG3 (22h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
7.9 CTRL_REG4 (23h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
7.10 CTRL_REG5 (24h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
7.11 CTRL_REG6 (25h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
7.12 REFERENCE/DATACAPTURE (26h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
7.13 STATUS_REG (27h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
7.14 OUT_X_L (28h), OUT_X_H (29h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
7.15 OUT_Y_L (2Ah), OUT_Y_H (2Bh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
7.16 OUT_Z_L (2Ch), OUT_Z_H (2Dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
7.17 FIFO_CTRL_REG (2Eh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
7.18 FIFO_SRC_REG (2Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
7.19 INT1_CFG (30h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
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LIS2DH12
7.20 INT1_SRC (31h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
7.21 INT1_THS (32h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
7.22 INT1_DURATION (33h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
7.23 INT2_CFG (34h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
7.24 INT2_SRC (35h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
7.25 INT2_THS (36h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
7.26 INT2_DURATION (37h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
7.27 CLICK_CFG (38h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
7.28 CLICK_SRC (39h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
7.29 CLICK_THS (3Ah) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
7.30 TIME_LIMIT (3Bh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
7.31 TIME_LATENCY (3Ch) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
7.32 TIME_WINDOW(3Dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
7.33 Act_THS(3Eh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
7.34 Act_DUR (3Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
8 Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
9 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
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