Μέτρηση μαγνητικού πεδίου με χρήση HMC5883 και Arduino Nano: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Το HMC5883 είναι μια ψηφιακή πυξίδα σχεδιασμένη για μαγνητική ανίχνευση χαμηλού πεδίου. Αυτή η συσκευή έχει ευρύ φάσμα μαγνητικού πεδίου +/- 8 Oe και ρυθμό εξόδου 160 Hz. Ο αισθητήρας HMC5883 περιλαμβάνει αυτόματους οδηγούς απομάκρυνσης ιμάντων, ακύρωση offset και 12-bit ADC που επιτρέπει ακρίβεια επικεφαλίδας πυξίδας 1 ° έως 2 °. Όλα τα Mini Modules I²C έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε 5VDC.

Σε αυτό το σεμινάριο, θα εξηγήσουμε τη λεπτομερή εργασία του HMC5883 με το Arduino nano.

Βήμα 1: Απαιτείται υλικό:

Τα υλικά που χρειαζόμαστε για την επίτευξη του στόχου μας περιλαμβάνουν τα ακόλουθα στοιχεία υλικού:

1. HMC5883

2. Arduino Nano

3. Καλώδιο I2C

4. I2C Shield For Arduino Nano

Βήμα 2: Σύνδεση υλικού:

Η ενότητα σύνδεσης υλικού εξηγεί βασικά τις συνδέσεις καλωδίωσης που απαιτούνται μεταξύ του αισθητήρα και του arduino nano. Η διασφάλιση των σωστών συνδέσεων είναι η βασική ανάγκη ενώ εργάζεστε σε οποιοδήποτε σύστημα για την επιθυμητή έξοδο. Έτσι, οι απαιτούμενες συνδέσεις είναι οι εξής:

Το HMC5883 θα λειτουργήσει μέσω I2C. Ακολουθεί το παράδειγμα διαγράμματος καλωδίωσης, που δείχνει πώς συνδέεται κάθε διασύνδεση του αισθητήρα.

Εκτός συσκευασίας, ο πίνακας έχει διαμορφωθεί για διεπαφή I2C, ως εκ τούτου συνιστούμε τη χρήση αυτής της σύνδεσης εάν είστε αλλιώς αγνωστικιστής. Το μόνο που χρειάζεστε είναι τέσσερα καλώδια!

Απαιτούνται μόνο τέσσερις συνδέσεις ακροδέκτες Vcc, Gnd, SCL και SDA και αυτές συνδέονται με τη βοήθεια καλωδίου I2C.

Αυτές οι συνδέσεις φαίνονται στις παραπάνω εικόνες.

Βήμα 3: Κωδικός Arduino για τη μέτρηση της έντασης του μαγνητικού πεδίου:

Ας ξεκινήσουμε με τον κώδικα Arduino τώρα.

Κατά τη χρήση της μονάδας αισθητήρα με το Arduino, συμπεριλαμβάνουμε τη βιβλιοθήκη Wire.h. Η βιβλιοθήκη "Wire" περιέχει τις λειτουργίες που διευκολύνουν την επικοινωνία i2c μεταξύ του αισθητήρα και της πλακέτας Arduino.

Ολόκληρος ο κωδικός Arduino δίνεται παρακάτω για τη διευκόλυνση του χρήστη:

#περιλαμβάνω

// Η διεύθυνση HMC5883 I2C είναι 0x1E (30)

#define Addr 0x1E

void setup ()

{

// Αρχικοποίηση επικοινωνίας I2C ως MASTER

Wire.begin ();

// Αρχικοποίηση Σειριακής Επικοινωνίας, ρυθμισμένος ρυθμός baud = 9600

Serial.begin (9600);

// Έναρξη μετάδοσης I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Επιλέξτε διαμόρφωση καταχωρητή Α

Wire.write (0x00);

// Ορίστε κανονική διαμόρφωση μέτρησης, ρυθμός εξόδου δεδομένων = 0,75Hz

Wire.write (0x60);

// Διακοπή μετάδοσης I2C

Wire.endTransmission ();

// Έναρξη μετάδοσης I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Επιλέξτε καταχώριση λειτουργίας

Wire.write (0x02);

// Ορίστε συνεχή μέτρηση

Wire.write (0x00);

// Διακοπή μετάδοσης I2C

Wire.endTransmission ();

καθυστέρηση (300)?

}

κενός βρόχος ()

{

ανυπόγραφα δεδομένα int [6];

// Έναρξη μετάδοσης I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Επιλέξτε μητρώο δεδομένων

Wire.write (0x03);

// Διακοπή μετάδοσης I2C

Wire.endTransmission ();

// Ζητήστε 6 byte δεδομένων

Wire.requestFrom (Addr, 6)?

// Διαβάστε 6 byte δεδομένων

// xMag msb, xMag lsb, zMag msb, zMag lsb, yMag msb, yMag lsb

εάν (Wire.available () == 6)

{

δεδομένα [0] = Wire.read ();

δεδομένα [1] = Wire.read ();

δεδομένα [2] = Wire.read ();

δεδομένα [3] = Wire.read ();

δεδομένα [4] = Wire.read ();

δεδομένα [5] = Wire.read ();

}

καθυστέρηση (300)?

// Μετατρέψτε τα δεδομένα

int xMag = ((δεδομένα [0] * 256) + δεδομένα [1]);

int zMag = ((δεδομένα [2] * 256) + δεδομένα [3]);

int yMag = ((δεδομένα [4] * 256) + δεδομένα [5]);

// Έξοδος δεδομένων σε σειριακή οθόνη

Serial.print ("Μαγνητικό πεδίο στον άξονα Χ:");

Serial.println (xMag);

Serial.print ("Μαγνητικό πεδίο στον άξονα Υ:");

Serial.println (yMag);

Serial.print ("Μαγνητικό πεδίο στον άξονα Ζ:");

Serial.println (zMag);

καθυστέρηση (300)?

}

Στη βιβλιοθήκη σύρματος, το Wire.write () και το Wire.read () χρησιμοποιούνται για την εγγραφή των εντολών και την ανάγνωση της εξόδου του αισθητήρα. Το ακόλουθο μέρος του κώδικα απεικονίζει την ανάγνωση της εξόδου του αισθητήρα.

// Διαβάστε 6 byte δεδομένων // xMag msb, xMag lsb, zMag msb, zMag lsb, yMag msb, yMag lsb if (Wire.available () == 6) {data [0] = Wire.read (); δεδομένα [1] = Wire.read (); δεδομένα [2] = Wire.read (); δεδομένα [3] = Wire.read (); δεδομένα [4] = Wire.read (); δεδομένα [5] = Wire.read (); }

Serial.print () και Serial.println () χρησιμοποιούνται για την εμφάνιση της εξόδου του αισθητήρα στη σειριακή οθόνη του Arduino IDE.

Η έξοδος του αισθητήρα εμφανίζεται στην παραπάνω εικόνα.

Βήμα 4: Εφαρμογές:

Το HMC5883 είναι μια μονάδα επιφανειακής τοποθέτησης, πολλαπλών τσιπ που έχει σχεδιαστεί για μαγνητική ανίχνευση χαμηλού πεδίου με ψηφιακή διεπαφή για εφαρμογές όπως πυξίδα χαμηλού κόστους και μαγνητομετρία. Η ακρίβεια και η ακρίβεια υψηλού επιπέδου ενός έως δύο βαθμών επιτρέπει την Πλοήγηση Πεζών και τις Εφαρμογές LBS.