Măsurarea câmpului magnetic utilizând HMC5883 și Raspberry Pi: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

HMC5883 este o busolă digitală proiectată pentru detectarea magnetică cu câmp redus. Acest dispozitiv are o gamă largă de câmp magnetic de +/- 8 Oe și o rată de ieșire de 160 Hz. Senzorul HMC5883 include drivere automate pentru curele de degaussing, anulare offset și un ADC de 12 biți care permite precizia de direcție a busolei de la 1 ° la 2 °. Toate mini-modulele I²C sunt proiectate să funcționeze la 5VDC.

În acest tutorial, vom explica modul de lucru detaliat al HMC5883 cu Raspberry pi și programarea acestuia folosind limbajul de programare Java.

Pasul 1: Hardware necesar:

Hardware-ul necesar pentru îndeplinirea sarcinii este după cum urmează:

1. HMC5883

2. Raspberry Pi

3. Cablu I2C

4. Scutul I2C pentru Raspberry Pi

5. Cablu Ethernet

Pasul 2: conectare hardware:

Secțiunea de conectare hardware explică practic conexiunile de cablare necesare între senzor și raspberry pi. Asigurarea conexiunilor corecte este necesitatea de bază în timp ce lucrați la orice sistem pentru ieșirea dorită. Deci, conexiunile necesare sunt următoarele:

HMC5883 va funcționa pe I2C. Iată exemplul schemei de cablare, care demonstrează cum se conectează fiecare interfață a senzorului.

Out-of-the-box, placa este configurată pentru o interfață I2C, ca atare, vă recomandăm să utilizați această conexiune dacă sunteți altfel agnostic. Nu ai nevoie decât de patru fire!

Sunt necesare doar patru conexiuni Vcc, Gnd, SCL și pinii SDA și acestea sunt conectate cu ajutorul cablului I2C.

Aceste conexiuni sunt prezentate în imaginile de mai sus.

Pasul 3: Cod Java pentru a măsura intensitatea câmpului magnetic:

Avantajul utilizării raspberry pi este că vă oferă flexibilitatea limbajului de programare în care doriți să programați placa pentru a interfața senzorul cu aceasta. Profitând de acest avantaj al acestei plăci, demonstrăm aici că programează în Java. Codul java pentru HMC5883 poate fi descărcat din comunitatea noastră github care este Dcube Store.

Pe lângă ușurința utilizatorilor, explicăm și codul aici:

Ca prim pas al codării, trebuie să descărcați biblioteca pi4j în cazul java, deoarece această bibliotecă acceptă funcțiile utilizate în cod. Deci, pentru a descărca biblioteca puteți vizita următorul link:

pi4j.com/install.html

Puteți copia codul Java funcțional pentru acest senzor și de aici:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

mport com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

import java.io. IOException; clasa publică HMC5883

{

public static main principal (String args ) aruncă Excepție

{

// Creați autobuzul I2C

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

// Obțineți dispozitivul I2C, adresa HMC5883 I2C este 0x1E (30)

I2CDevice device = Bus.getDevice (0x1E);

// Selectați Configurare registru A

// Configurație normală de măsurare, rata de date o / p = 0,75 Hz

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

// Selectați înregistrarea modului

// Mod de măsurare continuă

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

Thread.sleep (500);

// Citiți 6 octeți de date de la 0x03 (3)

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

octet date = octet nou [6];

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

// Conversia datelor

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

dacă (xMag> 32767)

{

xMag - = 65536;

}

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

dacă (zMag> 32767)

{

zMag - = 65536;

}

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

dacă (yMag> 32767)

{

yMag - = 65536;

}

// Ieșire date pe ecran

System.out.printf ("Câmp magnetic în axa X:% d% n", xMag);

System.out.printf („Câmp magnetic în axa Y:% d% n”, yMag);

System.out.printf („Câmp magnetic în axa Z:% d% n”, zMag);

}

}

Funcțiile Write () și read () sunt utilizate pentru a scrie comenzile și a citi respectiv ieșirea senzorului. Partea următoare ilustrează citirea valorilor câmpului magnetic.

// Citiți 6 octeți de date de la 0x03 (3)

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

octet date = octet nou [6];

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

Ieșirea este afișată în imaginea de mai sus.

Pasul 4: Aplicații:

HMC5883 este un modul multi-chip montat pe suprafață, conceput pentru detectarea magnetică cu câmp redus, cu o interfață digitală pentru aplicații precum compasarea și magnetometria cu costuri reduse. Precizia și precizia la nivel înalt de unu până la două grade permit navigația pietonală și aplicațiile LBS.