LSM303AGR
Ultra-compact high-performance eCompass module:
ultra-low-power 3D accelerometer and 3D magnetometer
Datasheet
-
production data
Click/double-click recognition
Pedometers
Intelligent power saving for handheld devices
Display orientation
Gaming and virtual reality input devices
Impact recognition and logging
Vibration monitoring and compensation
Features
3 magnetic field channels and 3 acceleration
channels
±50 gauss magnetic dynamic range
±2/±4/±8/16
g
selectable acceleration full
scales
16-bit data output
SPI / I
2
C serial interfaces
Analog supply voltage 1.71 V to 3.6 V
Selectable power mode/resolution for
accelerometer and magnetometer
Single measurement mode for magnetometer
Programmable interrupt generators for free-
fall, motion detection and magnetic field
detection
Embedded self-test
Embedded temperature sensor
Embedded FIFO
ECOPACK
®
, RoHS and “Green” compliant
Description
The LSM303AGR is an ultra-low-power high-
performance system-in-package featuring a 3D
digital linear acceleration sensor and a 3D digital
magnetic sensor.
The LSM303AGR has linear acceleration full
scales of ±2g/±4g/±8g/16g and a magnetic field
dynamic range of ±50 gauss.
The LSM303AGR includes an I
2
C serial bus
interface that supports standard, fast mode, fast
mode plus, and high-speed (100 kHz, 400 kHz,
1 MHz, and 3.4 MHz) and an SPI serial standard
interface.
The system can be configured to generate an
interrupt signal for free-fall, motion detection and
magnetic field detection.
The magnetic and accelerometer blocks can be
enabled or put into power-down mode separately.
The LSM303AGR is available in a plastic land
grid array package (LGA) and is guaranteed to
operate over an extended temperature range
from -40 °C to +85 °C.
Table 1. Device summary
Part number
LSM303AGR
LSM303AGRTR
Temp.
Package Packaging
range [°C]
-40 to +85
-40 to +85
LGA-12
LGA-12
Tray
Tape and
reel
Applications
Tilt-compensated compasses
Map rotation
Position detection
Motion-activated functions
Free-fall detection
November 2018
This is information on a product in full production.
DocID027765 Rev 10
1/72
www.st.com
Contents
LSM303AGR
Contents
1
Block diagram and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.1
1.2
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2
Module specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1
2.2
2.3
2.4
Sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Temperature sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Communication interface characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.1
2.4.2
SPI - serial peripheral interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
I
2
C - inter-IC control interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.5
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3
Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.1
Sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.1.1
3.1.2
Linear acceleration sensor sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Magnetic sensor sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.2
3.3
3.4
Zero-g level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Zero-gauss level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Magnetic dynamic range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4
Functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.1
Magnetometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.1.1
4.1.2
4.1.3
4.1.4
4.1.5
Magnetometer power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Magnetometer offset cancellation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Magnetometer interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Magnetometer hard-iron compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Magnetometer self-test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Accelerometer power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Accelerometer 6D / 4D orientation detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Accelerometer activity/inactivity function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Accelerometer self-test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.2
Accelerometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
2/72
DocID027765 Rev 10
LSM303AGR
Contents
4.3
4.4
IC interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
FIFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.4.1
4.4.2
4.4.3
4.4.4
4.4.5
4.4.6
Bypass mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
FIFO mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Stream mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Stream-to-FIFO mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Retrieving data from FIFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
FIFO multiple read (burst) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.5
4.6
Temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Factory calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5
Application hints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.1
5.2
5.3
Soldering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
High-current wiring effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Startup sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
6
Digital interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
6.1
6.2
I
2
C serial interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
6.1.1
6.2.1
6.2.2
6.2.3
6.2.4
I
2
C operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Accelerometer SPI write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Accelerometer SPI read in 3-wire mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Magnetometer SPI write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Magnetometer SPI read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
SPI bus interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
7
8
Register mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
8.8
STATUS_REG_AUX_A (07h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
OUT_TEMP_L_A (0Ch), OUT_TEMP_H_A (0Dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
INT_COUNTER_REG_A (0Eh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
WHO_AM_I_A (0Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
TEMP_CFG_REG_A (1Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
CTRL_REG1_A (20h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
CTRL_REG2_A (21h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
CTRL_REG3_A (22h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
DocID027765 Rev 10
3/72
72
Contents
LSM303AGR
8.9
8.10
8.11
8.12
8.13
8.14
8.15
8.16
8.17
8.18
8.19
8.20
8.21
8.22
8.23
8.24
8.25
8.26
8.27
8.28
8.29
8.30
8.31
8.32
8.33
8.34
8.35
8.36
8.37
8.38
8.39
8.40
8.41
CTRL_REG4_A (23h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
CTRL_REG5_A (24h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
CTRL_REG6_A (25h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
REFERENCE/DATACAPTURE_A (26h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
STATUS_REG_A (27h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
OUT_X_L_A (28h), OUT_X_H_A (29h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
OUT_Y_L_A (2Ah), OUT_Y_H_A (2Bh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
OUT_Z_L_A (2Ch), OUT_Z_H_A (2Dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
FIFO_CTRL_REG_A (2Eh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
FIFO_SRC_REG_A (2Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
INT1_CFG_A (30h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
INT1_SRC_A (31h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
INT1_THS_A (32h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
INT1_DURATION_A (33h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
INT2_CFG_A (34h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
INT2_SRC_A (35h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
INT2_THS_A (36h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
INT2_DURATION_A (37h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
CLICK_CFG_A (38h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
CLICK_SRC_A (39h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
CLICK_THS_A (3Ah) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
TIME_LIMIT_A (3Bh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
TIME_LATENCY_A (3Ch) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
TIME_WINDOW_A (3Dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Act_THS_A (3Eh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Act_DUR_A (3Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
OFFSET_X_REG_L_M (45h) and OFFSET_X_REG_H_M (46h) . . . . . . 61
OFFSET_Y_REG_L_M (47h) and OFFSET_Y_REG_H_M (48h) . . . . . . 61
OFFSET_Z_REG_L_M (49h) and OFFSET_Z_REG_H_M (4Ah) . . . . . . 61
WHO_AM_I_M (4Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
CFG_REG_A_M (60h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
CFG_REG_B_M (61h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
CFG_REG_C_M (62h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4/72
DocID027765 Rev 10
LSM303AGR
Contents
8.42
8.43
8.44
8.45
8.46
8.47
8.48
8.49
INT_CTRL_REG_M (63h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
INT_SOURCE_REG_M (64h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
INT_THS_L_REG_M (65h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
INT_THS_H_REG_M (66h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
STATUS_REG_M (67h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
OUTX_L_REG_M, OUTX_H_REG_M (68h - 69h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
OUTY_L_REG_M, OUTY_H_REG_M (6Ah - 6Bh) . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
OUTZ_L_REG_M, OUTZ_H_REG_M (6Ch - 6Dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
9
Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
9.1
9.2
LGA-12 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
LGA-12 packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
10
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
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5/72
72
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