Merjenje magnetnega polja z uporabo HMC5883 in Arduino Nano: 4 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

HMC5883 je digitalni kompas, zasnovan za magnetno zaznavanje nizkih polj. Ta naprava ima široko območje magnetnega polja +/- 8 Oe in izhodno hitrost 160 Hz. Senzor HMC5883 vključuje gonilnike trakov za samodejno razmagliciranje, preklic zamika in 12-bitni ADC, ki omogoča natančnost smeri kompasa od 1 ° do 2 °. Vsi mini moduli I²C so zasnovani za delovanje pri 5VDC.

V tej vadnici bomo razložili podrobno delovanje HMC5883 z Arduino nano.

1. korak: Potrebna strojna oprema:

Materiali, ki jih potrebujemo za dosego našega cilja, vključujejo naslednje komponente strojne opreme:

1. HMC5883

2. Arduino Nano

3. Kabel I2C

4. I2C ščit za Arduino Nano

2. korak: Priključitev strojne opreme:

Oddelek za priključitev strojne opreme v bistvu pojasnjuje potrebne ožičenje med senzorjem in arduino nano. Zagotavljanje pravilnih povezav je osnovna potreba pri delu na katerem koli sistemu za želeni izhod. Torej so potrebne povezave naslednje:

HMC5883 bo deloval preko I2C. Tu je primer sheme ožičenja, ki prikazuje, kako povezati vsak vmesnik senzorja.

Plošča je že pripravljena za vmesnik I2C, zato priporočamo uporabo te povezave, če niste agnostični. Vse kar potrebujete so štiri žice!

Potrebne so le štiri povezave Vcc, Gnd, SCL in SDA, ki so povezane s kablom I2C.

Te povezave so prikazane na zgornjih slikah.

3. korak: Arduino koda za merjenje intenzivnosti magnetnega polja:

Začnimo zdaj s kodo Arduino.

Med uporabo senzorskega modula z Arduinom vključujemo knjižnico Wire.h. Knjižnica "Wire" vsebuje funkcije, ki olajšajo komunikacijo i2c med senzorjem in ploščo Arduino.

Celotna koda Arduino je podana spodaj za udobje uporabnika:

#vključi

// Naslov I2C HMC5883 je 0x1E (30)

#define Addr 0x1E

void setup ()

{

// Inicializirajte komunikacijo I2C kot MASTER

Wire.begin ();

// Začetek serijske komunikacije, nastavljena hitrost prenosa = 9600

Serial.begin (9600);

// Zagon prenosa I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Izberite konfiguracijski register A

Wire.write (0x00);

// Nastavite običajno konfiguracijo merjenja, izhodna hitrost podatkov = 0,75Hz

Wire.write (0x60);

// Ustavi prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Zagon prenosa I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Izberite register načina

Wire.write (0x02);

// Nastavi neprekinjeno merjenje

Wire.write (0x00);

// Ustavi prenos I2C

Wire.endTransmission ();

zamuda (300);

}

void loop ()

{

podpisani int podatki [6];

// Zagon prenosa I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Izberite register podatkov

Wire.write (0x03);

// Ustavi prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Zahtevajte 6 bajtov podatkov

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Preberite 6 bajtov podatkov

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

če (Wire.available () == 6)

{

podatki [0] = Wire.read ();

podatki [1] = Wire.read ();

podatki [2] = Wire.read ();

podatki [3] = Wire.read ();

podatki [4] = Wire.read ();

podatki [5] = Wire.read ();

}

zamuda (300);

// Pretvorimo podatke

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

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

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

// Izhodni podatki na serijski monitor

Serial.print ("Magnetno polje v osi X:");

Serial.println (xMag);

Serial.print ("Magnetno polje v osi Y:");

Serial.println (yMag);

Serial.print ("Magnetno polje v osi Z:");

Serial.println (zMag);

zamuda (300);

}

V knjižnici žic Wire.write () in Wire.read () se uporabljata za pisanje ukazov in branje izhoda senzorja. Naslednji del kode prikazuje branje izhoda senzorja.

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

Serial.print () in Serial.println () se uporabljata za prikaz izhoda senzorja na serijskem monitorju Arduino IDE.

Izhod senzorja je prikazan na zgornji sliki.

4. korak: Aplikacije:

HMC5883 je površinsko nameščen modul z več čipi, zasnovan za magnetno zaznavanje nizkih polj z digitalnim vmesnikom za aplikacije, kot sta poceni kompas in magnetometrija. Njegova natančnost in natančnost od ene do dveh stopinj omogočata navigacijo za pešce in aplikacije LBS.