Măsurarea câmpului magnetic folosind HMC5883 și Arduino Nano: 4 pași

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-23 15:04

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 funcționarea detaliată a HMC5883 cu Arduino nano.

Pasul 1: Hardware necesar:

Materialele de care avem nevoie pentru îndeplinirea obiectivului nostru includ următoarele componente hardware:

1. HMC5883

2. Arduino Nano

3. Cablu I2C

4. Scutul I2C pentru Arduino Nano

Pasul 2: conectare hardware:

Secțiunea de conectare hardware explică practic conexiunile de cablare necesare între senzor și arduino nano. 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 Arduino pentru a măsura intensitatea câmpului magnetic:

Să începem acum cu codul Arduino.

În timp ce utilizați modulul senzor cu Arduino, includem biblioteca Wire.h. Biblioteca „Wire” conține funcțiile care facilitează comunicarea i2c între senzor și placa Arduino.

Întregul cod Arduino este dat mai jos pentru confortul utilizatorului:

#include

// Adresa HMC5883 I2C este 0x1E (30)

#define Addr 0x1E

configurare nulă ()

{

// Inițializați comunicarea I2C ca MASTER

Wire.begin ();

// Inițializați comunicarea în serie, setați baud rate = 9600

Serial.begin (9600);

// Porniți transmisia I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selectați configurați registrul A

Wire.write (0x00);

// Setați configurația normală de măsurare, rata de ieșire a datelor = 0,75Hz

Wire.write (0x60);

// Opriți transmisia I2C

Wire.endTransmission ();

// Porniți transmisia I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selectați înregistrarea modului

Wire.write (0x02);

// Setați măsurarea continuă

Wire.write (0x00);

// Opriți transmisia I2C

Wire.endTransmission ();

întârziere (300);

}

bucla nulă ()

{

date int nesemnate [6];

// Porniți transmisia I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selectați registrul de date

Wire.write (0x03);

// Opriți transmisia I2C

Wire.endTransmission ();

// Solicitați 6 octeți de date

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Citiți 6 octeți de date

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

if (Wire.available () == 6)

{

date [0] = Wire.read ();

date [1] = Wire.read ();

date [2] = Wire.read ();

date [3] = Wire.read ();

date [4] = Wire.read ();

date [5] = Wire.read ();

}

întârziere (300);

// Conversia datelor

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

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

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

// Ieșire date pe monitorul serial

Serial.print ("Câmp magnetic în axa X:");

Serial.println (xMag);

Serial.print ("Câmp magnetic în axa Y:");

Serial.println (yMag);

Serial.print ("Câmp magnetic în axa Z:");

Serial.println (zMag);

întârziere (300);

}

În biblioteca de fire Wire.write () și Wire.read () sunt utilizate pentru a scrie comenzile și a citi ieșirea senzorului. Următoarea parte a codului ilustrează citirea ieșirii senzorului.

// Citiți 6 octeți de date // xMag msb, xMag lsb, zMag msb, zMag lsb, yMag msb, yMag lsb if (Wire.available () == 6) {data [0] = Wire.read (); date [1] = Wire.read (); date [2] = Wire.read (); date [3] = Wire.read (); date [4] = Wire.read (); date [5] = Wire.read (); }

Serial.print () și Serial.println () sunt utilizate pentru a afișa ieșirea senzorului pe monitorul serial al IDE Arduino.

Ieșirea senzorului este prezentată 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.