Měření magnetického pole pomocí HMC5883 a Arduino Nano: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

HMC5883 je digitální kompas určený pro magnetické snímání v nízkém poli. Toto zařízení má široký rozsah magnetického pole +/- 8 Oe a výstupní rychlost 160 Hz. Senzor HMC5883 obsahuje automatické ovladače demagnetizačních popruhů, zrušení offsetu a 12bitový ADC, který umožňuje přesnost směru kompasu 1 ° až 2 °. Všechny moduly I²C Mini jsou navrženy pro provoz při 5 V DC.

V tomto tutoriálu vysvětlíme detailní práci HMC5883 s Arduino nano.

Krok 1: Požadovaný hardware:

Materiály, které potřebujeme k dosažení našeho cíle, zahrnují následující hardwarové komponenty:

1. HMC5883

2. Arduino Nano

3. Kabel I2C

4. I2C štít pro Arduino Nano

Krok 2: Připojení hardwaru:

Sekce zapojení hardwaru v zásadě vysvětluje zapojení kabelů požadovaná mezi senzorem a arduino nano. Zajištění správného připojení je základní nutností při práci na jakémkoli systému pro požadovaný výstup. Požadovaná připojení jsou tedy následující:

HMC5883 bude fungovat přes I2C. Zde je příklad schématu zapojení, které ukazuje, jak zapojit jednotlivá rozhraní senzoru.

Po vybalení je deska nakonfigurována pro rozhraní I2C, proto doporučujeme tuto přípojku použít, pokud jste jinak agnostik. Vše, co potřebujete, jsou čtyři dráty!

Jsou vyžadována pouze čtyři připojení Vcc, Gnd, SCL a SDA piny a ty jsou spojeny pomocí kabelu I2C.

Tato spojení jsou ukázána na obrázcích výše.

Krok 3: Arduino kód pro měření intenzity magnetického pole:

Začněme nyní kódem Arduino.

Při používání senzorového modulu s Arduinem jsme zahrnuli knihovnu Wire.h. Knihovna „Wire“obsahuje funkce, které usnadňují komunikaci i2c mezi senzorem a deskou Arduino.

Celý kód Arduino je pro pohodlí uživatele uveden níže:

#zahrnout

// Adresa I2C HMC5883 je 0x1E (30)

#define Addr 0x1E

neplatné nastavení ()

{

// Inicializujte komunikaci I2C jako MASTER

Wire.begin ();

// Inicializace sériové komunikace, nastavení přenosové rychlosti = 9600

Serial.begin (9600);

// Spusťte přenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte konfigurovat registr A

Wire.write (0x00);

// Nastavení normální konfigurace měření, rychlost výstupu dat = 0,75 Hz

Wire.write (0x60);

// Zastavte přenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Spusťte přenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte režim Registrovat

Wire.write (0x02);

// Nastavení kontinuálního měření

Wire.write (0x00);

// Zastavte přenos I2C

Wire.endTransmission ();

zpoždění (300);

}

prázdná smyčka ()

{

nepodepsaná int data [6];

// Spusťte přenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte datový registr

Wire.write (0x03);

// Zastavte přenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Vyžádejte si 6 bajtů dat

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Přečíst 6 bajtů dat

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

pokud (Wire.available () == 6)

{

data [0] = Wire.read ();

data [1] = Wire.read ();

data [2] = Wire.read ();

data [3] = Wire.read ();

data [4] = Wire.read ();

data [5] = Wire.read ();

}

zpoždění (300);

// Převod dat

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

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

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

// Výstup dat na sériový monitor

Serial.print ("Magnetické pole v ose X:");

Serial.println (xMag);

Serial.print ("Magnetické pole v ose Y:");

Serial.println (yMag);

Serial.print ("Magnetické pole v ose Z:");

Serial.println (zMag);

zpoždění (300);

}

V drátové knihovně Wire.write () a Wire.read () slouží k zápisu příkazů a čtení výstupu senzoru. Následující část kódu ukazuje čtení výstupu snímače.

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

Serial.print () a Serial.println () se používá k zobrazení výstupu senzoru na sériovém monitoru Arduino IDE.

Výstup snímače je zobrazen na obrázku výše.

Krok 4: Aplikace:

HMC5883 je vícečipový modul pro povrchovou montáž navržený pro magnetické snímání s nízkým polem s digitálním rozhraním pro aplikace, jako je levný kompas a magnetometrie. Jeho přesnost a přesnost jeden až dva stupně umožňuje pěší navigaci a aplikace LBS.