Mjerenje magnetskog polja pomoću HMC5883 i Arduino Nano: 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 s Arduino nano.

Korak 1: Potreban hardver:

Materijali koji su nam potrebni za postizanje našeg cilja uključuju sljedeće hardverske komponente:

1. HMC5883

2. Arduino Nano

3. I2C kabel

4. I2C štit za Arduino Nano

Korak 2: Povezivanje hardvera:

Odeljak za povezivanje hardvera u osnovi objašnjava potrebne ožičenje između senzora i arduino nano. 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: Arduino kôd za mjerenje intenziteta magnetskog polja:

Počnimo sada s Arduino kodom.

Dok koristimo senzorski modul s Arduinom, uključujemo Wire.h biblioteku. "Wire" biblioteka sadrži funkcije koje olakšavaju i2c komunikaciju između senzora i Arduino ploče.

Cijeli Arduino kôd dat je u nastavku radi praktičnosti korisnika:

#include

// HMC5883 I2C adresa je 0x1E (30)

#define Addr 0x1E

void setup ()

{

// Inicializirajte I2C komunikaciju kao MASTER

Wire.begin ();

// Pokrećemo serijsku komunikaciju, postavljena brzina prijenosa = 9600

Serial.begin (9600);

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odaberite konfiguracijski registar A

Wire.write (0x00);

// Postavljanje normalne konfiguracije mjerenja, izlazna brzina podataka = 0,75Hz

Wire.write (0x60);

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odabir registra režima

Wire.write (0x02);

// Postavljanje kontinuiranog mjerenja

Wire.write (0x00);

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

kašnjenje (300);

}

void loop ()

{

nepotpisani int podaci [6];

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odabir registra podataka

Wire.write (0x03);

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Zatražite 6 bajta podataka

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Očitavanje 6 bajtova podataka

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

if (Wire.available () == 6)

{

podaci [0] = Wire.read ();

podaci [1] = Wire.read ();

podaci [2] = Wire.read ();

podaci [3] = Wire.read ();

podaci [4] = Wire.read ();

podaci [5] = Wire.read ();

}

kašnjenje (300);

// Pretvorimo podatke

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

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

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

// Izlaz podataka na serijski monitor

Serial.print ("Magnetsko polje u osi X:");

Serial.println (xMag);

Serial.print ("Magnetsko polje u osi Y:");

Serial.println (yMag);

Serial.print ("Magnetsko polje u osi Z:");

Serial.println (zMag);

kašnjenje (300);

}

U biblioteci žica Wire.write () i Wire.read () se koriste za pisanje naredbi i čitanje izlaza senzora. Slijedeći dio koda ilustrira očitavanje izlaza senzora.

// Očitavanje 6 bajtova podataka // xMag msb, xMag lsb, zMag msb, zMag lsb, yMag msb, yMag lsb ako (Wire.available () == 6) {data [0] = Wire.read (); podaci [1] = Wire.read (); podaci [2] = Wire.read (); podaci [3] = Wire.read (); podaci [4] = Wire.read (); podaci [5] = Wire.read (); }

Serial.print () i Serial.println () koriste se za prikaz izlaza senzora na serijskom monitoru Arduino IDE -a.

Izlaz senzora prikazan je 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.