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Datasheet File OCR Text: |
preliminary data this is preliminary information on a new product now in deve lopment or undergoing evaluation. details are subject to change without notice. november 2010 doc id 18171 rev 1 1/30 30 lps001wp mems pressure sensor 300-1100 mbar absolute digital output barometer features piezoresistive pressure sensor 300-1100 mbar absolute pressure range 0.065 mbar resolution embedded offset and span temperature compensation embedded 16-bit adc spi and i 2 c interfaces supply voltage 2.2 v to 3.6 v high shock survivability (10000 g) small and thin package ecopack ? lead-free compliant applications altimeter and barometer for portable devices smartphones indoor navigation gps applications weather station equipment sports watches description the lps001wp is an ultra compact absolute piezoresistive pressure sensor. it includes a monolithic sensing element and an ic interface able to take information from the sensing element and to provide a digital signal to the external world. the sensing element cons ists of a suspended membrane realized insi de a single mono-silicon substrate. it is capable of detecting pressure and is manufactured using a dedicated process developed by st, called vensens . the vensens process allows the building of a mono-silicon membr ane above an air cavity with controlled gap and defined pressure. the membrane is very small compared to the traditionally built silicon micromachined membranes. membrane breakage is prevented by intrinsic mechanical stoppers. the ic interface is manufactured using a standard cmos process that allows a high level of integration to design a dedicated circuit which is trimmed to better match the sensing element characteristics. the lps001wp is available in a small plastic land grid array (hclga) package and is guaranteed to operate over a temperature range extending from -40 c to +85 c. the package is holed to allow external pressure to reach the sensing element. the lps001wp belongs to a family of products suitable for a variety of applications. hclga-8l (3x5x1 mm) table 1. device summary part number temperature range [c] package packing lps001wp -40 to +85 hclga-8l tr ay LPS001WPTR tape and reel www.st.com obsolete product(s) - obsolete product(s)
contents lps001wp 2/30 doc id 18171 rev 1 contents 1 block diagram and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.1 block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2 pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 mechanical and electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.1 mechanical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.2 electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3 absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4 functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.1 sensing element . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.2 ic interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.3 factory calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 5 application hints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 5.1 soldering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 5.2 procedure for single acquisition (low power consumption) . . . . . . . . . . . 11 5.2.1 reduced power consumption procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 6 digital interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 6.1 i 2 c serial interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 6.1.1 i 2 c operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 6.2 spi bus interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 6.2.1 spi read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 6.2.2 spi write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 6.2.3 spi read in 3-wires mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 7 register mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 8 register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 8.1 who_am_i (0fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 8.2 ctrl_reg1 (20h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 obsolete product(s) - obsolete product(s) lps001wp contents doc id 18171 rev 1 3/30 8.3 ctrl_reg2 (21h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 8.4 status_reg (27h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 8.5 press_out_l (28h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 8.6 press_out_h (29h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 8.7 temp_out_l (2ah) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 8.8 temp_out_h (2bh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 8.9 delta_p_l (2ch) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 8.10 delta_p_h (2dh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 8.11 ref_p_l (30h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 8.12 ref_p_h (31h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 8.13 ths_p_l (32h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 8.14 ths_p_h (33h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 9 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 10 revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 obsolete product(s) - obsolete product(s) list of tables lps001wp 4/30 doc id 18171 rev 1 list of tables table 1. device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 table 2. pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 table 3. mechanical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 table 4. electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 table 5. absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 table 6. power consumption @ 1 hz and @ 4 hz odr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 table 7. serial interface pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 table 8. serial interface pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 table 9. sad+read/write patterns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 table 10. transfer when master is writing one byte to slave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 table 11. transfer when master is writing multiple bytes to slave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 table 12. transfer when master is receiving (reading) one byte of data from slave . . . . . . . . . . . . . 15 table 13. transfer when master is receiving (reading) multiple bytes of data from slave . . . . . . . . . 15 table 14. registers address map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 table 15. who_am_i (0fh) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 table 16. ctrl_reg1 (20h) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 table 17. ctrl_reg1 (20h) register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 table 18. output data rate bit configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 table 19. ctrl_reg2 (21h) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 table 20. ctrl_reg2 (21h) register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 table 21. press_out_l (28h) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 table 22. ress_out_l (28h) register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 24. press_out_h (29h) regist er description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 25. temp_out_l (2ah) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 26. temp_out_l (2ah) register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 27. temp_out_h (2bh) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 28. temp_out_h (2bh) register description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 table 29. delta_p_l (2ch) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 table 30. delta_p_l (2ch) register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 table 31. delta_p_h (2dh) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 table 32. delta_p_h (2dh) register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 table 33. ref_p_l (30h) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 table 34. ref_p_l (30h) register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 35. ref_p_h (31h) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 36. ref_p_h (31h) register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 37. ths_p_l (32h) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 38. ths_p_l (32h) register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 39. ths_p_h (33h) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 40. ths_p_h (33h) register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 42. revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 obsolete product(s) - obsolete product(s) lps001wp list of figures doc id 18171 rev 1 5/30 list of figures figure 1. block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 figure 2. pin connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 figure 3. lps001wp electrical connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 figure 4. read and write protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 figure 5. spi read protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 6. multiple bytes spi read protocol (2 bytes example) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 7. spi write protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 8. multiple bytes spi write protocol (2 bytes example) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 figure 9. spi read protocol in 3-wires mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 figure 10. hclga-8l mechanical drawing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 obsolete product(s) - obsolete product(s) block diagram and pin description lps001wp 6/30 doc id 18171 rev 1 1 block diagram and pin description 1.1 block diagram figure 1. block diagram 1.2 pin description figure 2. pin connection p - 5 8 " ) 4 6 ' ! $ # $ 3 0 & |