Mjerenje magnetskog polja pomoću HMC5883 i Raspberry Pi: 4 koraka

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

HMC5883 je digitalni kompas dizajniran za magnetsko otkrivanje niskog polja. Ovaj uređaj ima širok raspon magnetskih polja od +/- 8 Oe i izlaznu brzinu od 160 Hz. Senzor HMC5883 uključuje automatske pokretače traka za odmagljivanje, poništavanje pomaka i 12-bitni ADC koji omogućuje preciznost smjera kompasa od 1 ° do 2 °. Svi I²C mini moduli dizajnirani su za rad na 5VDC.

U ovom vodiču ćemo objasniti detaljan rad HMC5883 sa Raspberry pi i njegovo programiranje pomoću programskog jezika java.

Korak 1: Potreban hardver:

Hardver koji je potreban za izvršavanje zadatka je sljedeći:

1. HMC5883

2. Malina Pi

3. I2C kabel

4. I2C štit za Raspberry Pi

5. Ethernet kabel

Korak 2: Povezivanje hardvera:

Odeljak za priključivanje hardvera u osnovi objašnjava potrebne ožičenje između senzora i maline pi. Osiguravanje ispravnih veza osnovna je potreba pri radu na bilo kojem sistemu za željeni izlaz. Dakle, potrebne veze su sljedeće:

HMC5883 će raditi preko I2C. Evo primjera dijagrama ožičenja koji pokazuje kako spojiti svako sučelje senzora.

Out-of-box, ploča je konfigurirana za I2C sučelje, pa kao takvu preporučujemo korištenje ove veze ako ste inače agnostični. Sve što trebate su četiri žice!

Potrebna su samo četiri priključka Vcc, Gnd, SCL i SDA pinovi koji se povezuju pomoću I2C kabela.

Ove veze su prikazane na gornjim slikama.

Korak 3: Java kod za mjerenje intenziteta magnetskog polja:

Prednost korištenja maline pi je ta što vam daje fleksibilnost programskog jezika u kojem želite programirati ploču kako biste spojili senzor s njom. Iskorištavajući ovu prednost ove ploče, ovdje dokazujemo njeno programiranje na Javi. Java kôd za HMC5883 može se preuzeti sa naše github zajednice koja je Dcube Store.

Osim radi lakšeg korištenja, kôd objašnjavamo i ovdje:

Kao prvi korak kodiranja, morate preuzeti pi4j biblioteku u slučaju jave, jer ova biblioteka podržava funkcije koje se koriste u kodu. Dakle, za preuzimanje biblioteke možete posjetiti sljedeću vezu:

pi4j.com/install.html

Ovdje možete kopirati radni java kôd za ovaj senzor:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

mport com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

import java.io. IOException; javna klasa HMC5883

{

public static void main (String args ) baca Exception

{

// Kreiranje I2C sabirnice

I2CBus sabirnica = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1);

// Nabavite I2C uređaj, HMC5883 I2C adresa je 0x1E (30)

I2CDevice uređaj = Bus.getDevice (0x1E);

// Odaberite Konfiguracijski registar A

// Normalna konfiguracija mjerenja, brzina prijenosa podataka o/p = 0,75 Hz

device.write (0x00, (bajt) 0x60);

// Odabir registra režima

// Kontinuirani način mjerenja

device.write (0x02, (bajt) 0x00);

Thread.sleep (500);

// Očitavanje 6 bajtova podataka iz 0x03 (3)

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

bajt podatak = novi bajt [6];

device.read (0x03, podaci, 0, 6);

// Pretvorimo podatke

int xMag = ((podaci [0] & 0xFF) * 256 + (podaci [1] & 0xFF));

if (xMag> 32767)

{

xMag -= 65536;

}

int zMag = ((podaci [2] & 0xFF) * 256 + (podaci [3] & 0xFF));

if (zMag> 32767)

{

zMag -= 65536;

}

int yMag = ((podaci [4] & 0xFF) * 256 + (podaci [5] & 0xFF));

if (yMag> 32767)

{

yMag -= 65536;

}

// Iznos podataka na ekran

System.out.printf ("Magnetsko polje u osi X: %d %n", xMag);

System.out.printf ("Magnetsko polje u osi Y: %d %n", yMag);

System.out.printf ("Magnetsko polje u osi Z: %d %n", zMag);

}

}

Write () i read () funkcije se koriste za pisanje naredbi i čitanje izlaza senzora. Sljedeći dio ilustrira očitavanje vrijednosti magnetskog polja.

// Očitavanje 6 bajtova podataka iz 0x03 (3)

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

bajt podatak = novi bajt [6];

device.read (0x03, podaci, 0, 6);

Izlaz je prikazan na gornjoj slici.

Korak 4: Aplikacije:

HMC5883 je površinski montirani, multi-čip modul dizajniran za magnetsko mjerenje niskog polja s digitalnim sučeljem za primjene kao što su kompasiranje po niskim cijenama i magnetometrija. Njegova tačnost i preciznost od jednog do dva stepena omogućavaju pješačku navigaciju i LBS aplikacije.