Digitalni kompas z magnetometrom Arduino in HMC5883L: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Zdravo družba, Ta senzor bi lahko kazal geografski sever, jug, vzhod in zahod, ljudje pa bi ga lahko uporabljali tudi, kadar je to potrebno. Torej. V tem članku poskusimo razumeti, kako deluje senzor magnetometra in kako ga povezati z mikrokrmilnikom, kot je Arduino. Tukaj bomo zgradili kul digitalni kompas, ki nam bo pomagal pri iskanju smeri z žarečo LED, ki kaže na severno smer.

Ta digitalni kompas je na PCB -ju lepo izdelal LIONCIRCUITS. Preizkusite jih, fantje. Njihova kakovost PCB je res dobra.

1. korak: Potrebna strojna oprema

Uporabljene so bile naslednje komponente:

• Arduino Pro mini
• HMC5883L Magnetni senzor
• LED luči - 8 Št
• 470 Ohmov upor - 8 št
• Sodček Jack
• Zanesljiv proizvajalec tiskanih vezij, kot je LionCircuits
• Programer FTDI za mini
• PC/prenosni računalnik

2. korak: Kaj je magnetometer in kako deluje?

Preden se potopimo v vezje, poglejmo malo o magnetometru in njegovem delovanju. Kot že ime pove, se izraz Magneto ne nanaša na tistega norih mutantov v čudu, ki bi lahko obvladal kovine s samo igranjem klavirja v zraku. Ohh! Ampak všeč mi je ta tip, on je kul.

Magnetometer je pravzaprav del opreme, ki bi lahko zaznala magnetne polove zemlje in v skladu s tem usmerila smer. Vsi vemo, da je Zemlja ogromen kos sferičnega magneta s severnim in južnim polom. In zaradi tega obstaja magnetno polje. Magnetometer zazna to magnetno polje in na podlagi smeri magnetnega polja lahko zazna smer, v katero smo obrnjeni.

3. korak: Kako deluje senzorski modul HMC5883L?

HMC5883L kot senzor magnetometra dela isto. Na njem je HMC5883L IC, ki je iz Honeywella. Ta IC ima 3 magnetno odporne materiale, ki so razporejeni po osi x, y in z. Količina toka, ki teče skozi te materiale, je občutljiva na zemeljsko magnetno polje. Tako lahko z merjenjem spremembe toka, ki teče skozi te materiale, zaznamo spremembo zemeljskega magnetnega polja. Ko se sprememba absorbira v magnetno polje, se lahko vrednosti pošljejo v kateri koli vgrajeni krmilnik, kot je mikrokrmilnik ali procesor, prek protokola I2C.

4. korak: Shema vezja

Vezje za ta digitalni kompas, ki temelji na Arduinu, je precej preprosto, preprosto moramo povezati senzor HMC5883L z Arduinom in priključiti 8 LED na zatiče GPIO Arduino Pro mini. Celoten diagram vezja je prikazan na zgornji sliki.

Modul senzorja ima 5 zatičev, od katerih DRDY (podatkovno pripravljen) v našem projektu ne uporabljamo, saj senzor upravljamo v neprekinjenem načinu. Vcc in ozemljitveni pin se uporablja za napajanje modula s 5V iz plošče Arduino. SCL in SDA sta komunikacijski vodili I2C, ki sta povezani z zatiči A4 in A5 I2C Arduino Pro mini. Ker ima sam modul vlečni upor na linijah, jih ni treba dodajati od zunaj.

Za označevanje smeri smo uporabili 8 LED, ki so vse povezane z GPIO zatiči Arduina prek tokovnega omejevalnega upora 470 Ohmov. Celotno vezje napaja 9V baterija skozi priključek za sod. Ta 9V je na voljo neposredno na Vin pin Arduina, kjer je reguliran na 5V z vgrajenim regulatorjem na Arduinu. Ta 5V se nato uporablja za napajanje senzorja in Arduina.

5. korak: Upoštevanje parametrov za načrtovanje PCB

1. Debelina sledi je najmanj 8 mil.

2. Reža med ravninskim bakrom in bakreno sledjo je najmanj 8 mil.

3. Razmik med sledom za sledenjem je najmanj 8 mil.

4. Najmanjša velikost svedra je 0,4 mm.

5. Vse sledi, ki imajo trenutno pot, potrebujejo debelejše sledi.

Korak 6: Izdelava

Shemo PCB lahko narišete s katero koli programsko opremo, ki vam ustreza.

Tukaj imam priloženo svojo zasnovo in datoteko Gerber. Ko ustvarite datoteko Gerber, jo lahko pošljete kateremu koli proizvajalcu tiskane plošče.

Osebno mnenje: naložite ga na LIONCIRCUITS in oddate spletno naročilo. Nalaganje in naročanje na njihovi avtomatizirani platformi je zelo enostavno.