Digitalni kompas pomoću magnetometra Arduino i HMC5883L: 6 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-23 14:37

Zdravo momci, Ovaj senzor može ukazati na geografski sjever, jug, istok i zapad, mi ljudi bismo ga mogli koristiti i kad god je to potrebno. Dakle. U ovom članku pokušajmo razumjeti kako senzor magnetometra radi i kako ga povezati s mikrokontrolerom poput Arduina. Ovdje ćemo izgraditi cool digitalni kompas koji će nam pomoći u pronalaženju smjerova užarenom LED diodom koja pokazuje sjeverni smjer.

Ovaj digitalni kompas uredno je proizveden na PCB -u od strane LIONCIRCUITS. Isprobajte ih, momci. Njihova kvaliteta PCB -a je zaista dobra.

Korak 1: Potreban hardver

Korištene su sljedeće komponente:

• Arduino Pro mini
• HMC5883L Senzor magnetometra
• LED svjetla - 8br
• 470Ohm otpornik - 8br
• Barrel Jack
• Pouzdan proizvođač PCB -a poput LionCircuits
• FTDI programator za mini
• PC/laptop

Korak 2: Šta je magnetometar i kako radi?

Prije nego što zaronimo u krug, shvatimo malo o magnetometru i kako oni rade. Kao što ime govori, izraz Magneto ne odnosi se na tog ludog mutanta u čudu koji je mogao kontrolirati metale samo svirajući klavir u zraku. Ohh! Ali sviđa mi se taj tip, super je.

Magnetometar je zapravo dio opreme koji bi mogao osjetiti magnetske polove zemlje i prema tome usmjeriti smjer. Svi znamo da je Zemlja ogroman dio sfernog magneta sa sjevernim i južnim polom. Zbog toga postoji magnetsko polje. Magnetometar osjeća ovo magnetsko polje i na osnovu smjera magnetskog polja može otkriti smjer prema kojem smo okrenuti.

Korak 3: Kako funkcionira senzorski modul HMC5883L?

HMC5883L kao senzor magnetometra čini istu stvar. Na sebi ima HMC5883L IC koji je iz Honeywella. Ova IC ima 3 magnetootporna materijala koji su raspoređeni po osi x, y i z. Količina struje koja teče kroz ove materijale osjetljiva je na Zemljino magnetsko polje. Tako mjerenjem promjene struje koja teče kroz ove materijale možemo otkriti promjenu Zemljinog magnetskog polja. Nakon što se magnetska polja apsorbiraju, vrijednosti se tada mogu poslati na bilo koji ugrađeni kontroler poput mikrokontrolera ili procesora putem I2C protokola.

Korak 4: Dijagram kola

Krug za ovaj digitalni kompas zasnovan na Arduinu je prilično jednostavan, jednostavno moramo povezati HMC5883L senzor s Arduinom i spojiti 8 LED dioda na GPIO pinove Arduino Pro mini. Kompletan dijagram kola prikazan je na gornjoj slici.

Modul senzora ima 5 pinova od kojih se DRDY (Data Ready) ne koristi u našem projektu budući da senzor radimo u kontinuiranom načinu rada. Vcc i pin za uzemljenje koriste se za napajanje modula s 5V s Arduino ploče. SCL i SDA su I2C komunikacijske sabirničke linije koje su spojene na A4 i A5 I2C pinove Arduino Pro mini. Budući da sam modul ima otpornik visokog potezanja na vodovima, nema potrebe za dodavanjem izvana.

Za označavanje smjera koristili smo 8 LED dioda koje su sve povezane na GPIO pinove Arduina preko otpornika za ograničavanje struje od 470 Ohma. Kompletno kolo napaja se baterijom od 9 V kroz priključak za cijev. Ovaj 9V dolazi izravno na Vin pin Arduina gdje je reguliran na 5V pomoću ugrađenog regulatora na Arduinu. Ovaj 5V se zatim koristi za napajanje senzora i Arduina.

Korak 5: Razmatranje parametara za dizajn PCB -a

1. Debljina širine traga je najmanje 8 mil.

2. Razmak između ravnog bakra i traga bakra je minimalno 8 mil.

3. Razmak između tragova za trag je minimalno 8 mil.

4. Minimalna veličina bušilice je 0,4 mm.

5. Sve staze koje imaju trenutnu putanju trebaju deblje tragove.

Korak 6: Izrada

Shemu PCB -a možete nacrtati bilo kojim softverom prema vašoj želji.

Evo, u prilogu imam svoj dizajn i Gerber datoteku. Nakon što generirate Gerber datoteku, možete je poslati bilo kojem proizvođaču PCB -a.

Osobno mišljenje: Postavite ga na LIONCIRCUITS i možete naručiti putem Interneta. Vrlo je jednostavno učitati i naručiti na njihovoj automatiziranoj platformi.