EMS / «Axis MPU9255» — описание, характеристики, парт-номера

⚠️ Уточнение по названию. Отдельного модуля под брендом «Axis» с маркировкой MPU9255 в официальных каталогах производителей (InvenSense/TDK, Axis Communications) нет. Скорее всего, речь идёт об отладочном модуле (breakout board) на базе IMU-чипа InvenSense MPU-9255, который встречается под разными торговыми названиями (GY-9255, «MPU9255 module», клоны GY-521 для 9255 и т. п.). Ниже — корректная сводка по чипу и типовым модулям.

1. Описание

MPU-9255 — это 9-осевой инерциальный измерительный модуль (IMU) компании InvenSense (ныне TDK). Он объединяет в одном корпусе 3 устройства:

• 3-осевой гироскоп (MEMS)
• 3-осевой акселерометр (MEMS)
• 3-осевой магнитометр (компания Asahi Kasei, кристалл AK8963, размещён внутри того же корпуса)

Устройство обменивается данными по I²C (до 400 кГц) или SPI, имеет встроенный DMP (Digital Motion Processor) — сопроцессор, способный аппаратно вычислять кватернионы, углы Эйлера и делать sensor fusion без нагрузки на основной MCU. Есть внутренний температурный сенсор.

Ключевое отличие от MPU-9250:

• MPU-9255 допускает питание VDD до 3,6 В (у 9250 — 1,8–3,3 В);
• у 9255 встроенное регулирование напряжения для магнитометра сделано иначе (AK8963 питается напрямую от VDD, в 9250 — от внутреннего LDO с отдельной логикой);
• оба чипа регистрово совместимы на ~99 % функций, поэтому ПО для 9250 обычно работает и на 9255 после минимальных правок;
• единственный доступный корпус — QFN-24, 3×3×0,9 мм → 3×3×1,0 мм.

Чип снят с производства (EOL) примерно в 2018–2019 гг.; массовые модули на AliExpress/Amazon сегодня — это, как правило, остатки или клоны на MPU-9250/ICM-20948/ICM-42688.

2. Технические характеристики (по datasheet MPU-9255)

| Параметр | Значение | |---|---| | Тип | 9-осевой IMU (гироскоп + акселерометр + магнитометр + температура + DMP) | | Интерфейс | I²C (до 400 кГц), SPI (до 1 МГц), вспомогательный I²C для внешних датчиков | | Напряжение питания (VDD) | 1,71 … 3,6 В (типовое 3,3 В) | | VDDIO | 1,71 … 3,6 В | | Потребление | ~3,5 мА (9-осевой режим, low-power gyro), ~10 µA в sleep | | Гироскоп — диапазоны | ±250 / ±500 / ±1000 / ±2000 °/с | | Гироскоп — разрешение | 16 бит | | Гироскоп — шум | 0,01 °/с/√Гц | | Акселерометр — диапазоны | ±2 / ±4 / ±8 / ±16 g | | Акселерометр — разрешение | 16 бит | | Акселерометр — шум | 300 µg/√Гц | | Магнитометр (AK8963) — диапазоны | ±4800 µT (14/16 бит), режимы 14-bit и 16-bit | | Магнитометр — разрешение | 0,15 µT/LSB (14-bit), 0,6 µT/LSB... (в 16-bit иной) | | Датчик температуры | −40…+85 °C, точность ±1 °C | | DMP | Встроенный, поддержка sensor fusion | | FIFO | 512 байт | | Прерывания | INT, FSYNC | | Корпус | QFN-24, 3×3×1,0 мм | | Рабочая температура | −40 … +85 °C | | RoHS | Соответствует |

3. Парт-номера (part numbers)

Оригинальный чип InvenSense (TDK):

• MPU-9255 — базовая версия QFN-24
• MPU-9255 IC / MPU9255 — сокращённое имя в каталогах дистрибьюторов
• EV_MPU-9255 — evaluation board от InvenSense (снята с производства)

Типовые парт-номера отладочных модулей (то, что продаётся как «MPU9255 module»):

• GY-9255 (полный аналог обвязки GY-521/GY-91)
• HAILEGE GY-9255
• Taidacent MPU9255
• Aideepen GY-9255
• Keyestudio MPU9255 module (для Arduino-наборов)
• DFRobot SEN0140 — 10 DOF Motion Sensor (не MPU9255, а клон на MPU-9250/ITG/ADXL — совместим по духу)
• TinyShield 9-DOF (бренд Tlera) — на MPU9255

⚠️ Практически все модули «Axis MPU9255», которые можно найти на маркетплейсах, — это неоригинальные платы китайского производства. Проверяйте по факту: если WHO_AM_I (регистр 0x75) возвращает 0x71 — это MPU-9255 / MPU-9250 (у них одинаковый ID), 0x73 — MPU-9255, 0x68/0x70/0x71 у разных коллег.

4. Совместимые модели

Регистрово/функционально совместимые чистые IC:

• MPU-9255 ↔ MPU-9250 — практически полная программная совместимость (различия в размещении магнитометра и питании);
• MPU-6500 / MPU-6050 — 6-осевые, ПО для них является подмножеством API 9255;
• ICM-20648 / ICM-20948 (TDK) — прямые преемники; SDK часто mit-лицензирован и говорит по I²C;
• ICM-42605 / ICM-42688-P — новые 6-осевые IMU, тот же стиль API;
• LSM9DS1 / LSM6DS3 + LIS3MDL + LIS2MDL (ST) — конкуренты по нише, требуют своей библиотеки.

Микроконтроллеры / платформы, с которыми модуль штатно работает:

• Arduino Uno / Nano / Mega / Due / Leonardo / MKR
• ESP8266 (NodeMCU, Wemos D1) / ESP32 / ESP32-S3
• STM32F1 / F4 / F7 / L4 / H7 (CubeMX + HAL I²C/SPI)
• Raspberry Pi 3/4/5/Pico/Zero, Allwinner, Rockchip
• Nordic nRF52, nRF5340
• Mono-OS: Arduino IDE, PlatformIO, ESP-IDF, Zephyr, MicroPython, Linux IIO

Готовые библиотеки:

• Arduino-MPU9250 (hideakitai / bolderflight)
• SparkFun MPU-9250 Arduino Library (работает с 9255 при правке WHO_AM_I)
• InvenSense MotionDriver 6.12 / eMD (embedded Motion Driver)
• RTIMULib2, FreeIMU, i2cdevlib
• ROS: imu_tools, ros_mpu6050_node, пакеты mpu9250_serial/mpu9250_i2c
• MicroPython: mpu9250 от tuupola

5. Что проверить при покупке

1. WHO_AM_I (0x75):
   • MPU-9255/MPU-9250 → 0x71
   • MPU-9250 силикон правдоподобнее, чем 9255, — проверьте температуру/сам факт выпуска (9055 чипы — 2016–2018).
2. Магнитометр AK8963: адрес на шине I²C — 0x0C. Если его нет, у вас MPU-6050 в обвязке, а не 9255.
3. Питание модуля: у GY-9255 обычно стабилизатор XC6204 или AMS1117 на 3,3 В, но вход модуля 5-V-tolerant не всегда; проверяйте!
4. Bypass-режим правильный (INT_PIN_CFG, BYPASS_EN=1, чтобы достучаться до AK8963).
5. Проверяйте магнитную развязку — рядом сильноточные дорожки дают большие искажения.

Если нужно, могу:

• Сделать заготовку кода Arduino/C++ или MicroPython для инициализации модуля GY-9255 и чтения RAW-данных;
• Сравнительную таблицу MPU9255 vs MPU9250 vs ICM-20948;
• Список проверенных картой объявлений.

Напишите, какой пункт разворачивать.