Misurazione del campo magnetico utilizzando HMC5883 e Arduino Nano: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

L'HMC5883 è una bussola digitale progettata per il rilevamento magnetico a basso campo. Questo dispositivo ha un'ampia gamma di campi magnetici di +/-8 Oe e una velocità di uscita di 160 Hz. Il sensore HMC5883 include driver della cinghia di smagnetizzazione automatica, cancellazione dell'offset e un ADC a 12 bit che consente una precisione di rotta della bussola da 1° a 2°. Tutti i Mini Moduli I²C sono progettati per funzionare a 5VDC.

In questo tutorial, spiegheremo il funzionamento dettagliato di HMC5883 con Arduino nano.

Passaggio 1: hardware richiesto:

I materiali di cui abbiamo bisogno per raggiungere il nostro obiettivo includono i seguenti componenti hardware:

1. HMC5883

2. Arduino Nano

3. Cavo I2C

4. Scudo I2C per Arduino Nano

Passaggio 2: collegamento hardware:

La sezione di collegamento hardware spiega fondamentalmente le connessioni di cablaggio richieste tra il sensore e l'arduino nano. Garantire connessioni corrette è la necessità di base mentre si lavora su qualsiasi sistema per l'output desiderato. Quindi, i collegamenti necessari sono i seguenti:

L'HMC5883 funzionerà su I2C. Ecco lo schema elettrico di esempio, che mostra come cablare ciascuna interfaccia del sensore.

Di default, la scheda è configurata per un'interfaccia I2C, quindi consigliamo di utilizzare questo collegamento se sei altrimenti agnostico. Tutto ciò di cui hai bisogno sono quattro fili!

Sono necessarie solo quattro connessioni pin Vcc, Gnd, SCL e SDA e questi sono collegati con l'aiuto del cavo I2C.

Queste connessioni sono mostrate nelle immagini sopra.

Passaggio 3: codice Arduino per misurare l'intensità del campo magnetico:

Iniziamo ora con il codice Arduino.

Durante l'utilizzo del modulo sensore con Arduino, includiamo la libreria Wire.h. La libreria "Wire" contiene le funzioni che facilitano la comunicazione i2c tra il sensore e la scheda Arduino.

L'intero codice Arduino è riportato di seguito per comodità dell'utente:

#includere

// L'indirizzo I2C dell'HMC5883 è 0x1E(30)

#define Addr 0x1E

configurazione nulla()

{

// Inizializza la comunicazione I2C come MASTER

Wire.begin();

// Inizializza la comunicazione seriale, imposta la velocità di trasmissione = 9600

Serial.begin(9600);

// Avvia la trasmissione I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// Seleziona configurare il registro A

Wire.write(0x00);

// Imposta la configurazione di misurazione normale, velocità di uscita dati = 0,75 Hz

Wire.write(0x60);

// Interrompi trasmissione I2C

Wire.endTransmission();

// Avvia la trasmissione I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// Seleziona modalità registro

Wire.write(0x02);

// Imposta misurazione continua

Wire.write(0x00);

// Interrompi trasmissione I2C

Wire.endTransmission();

ritardo(300);

}

ciclo vuoto()

{

dati int non firmati[6];

// Avvia la trasmissione I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// Seleziona registro dati

Wire.write(0x03);

// Interrompi trasmissione I2C

Wire.endTransmission();

// Richiedi 6 byte di dati

Wire.requestFrom(Addr, 6);

// Legge 6 byte di dati

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

if(Filo.disponibile() == 6)

{

data[0] = Wire.read();

data[1] = Wire.read();

data[2] = Wire.read();

data[3] = Wire.read();

data[4] = Wire.read();

data[5] = Wire.read();

}

ritardo(300);

// Converti i dati

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

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

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

// Invia i dati al monitor seriale

Serial.print("Campo magnetico nell'asse X: ");

Serial.println(xMag);

Serial.print("Campo magnetico nell'asse Y: ");

Serial.println(yMag);

Serial.print("Campo magnetico nell'asse Z: ");

Serial.println(zMag);

ritardo(300);

}

Nella libreria wire Wire.write() e Wire.read() viene utilizzato per scrivere i comandi e leggere l'output del sensore. La parte seguente del codice illustra la lettura dell'uscita del sensore.

// Legge 6 byte di dati // xMag msb, xMag lsb, zMag msb, zMag lsb, yMag msb, yMag lsb if(Wire.available() == 6) { data[0] = Wire.read(); data[1] = Wire.read(); data[2] = Wire.read(); data[3] = Wire.read(); data[4] = Wire.read(); data[5] = Wire.read(); }

Serial.print() e Serial.println() vengono utilizzati per visualizzare l'output del sensore sul monitor seriale dell'IDE Arduino.

L'uscita del sensore è mostrata nell'immagine sopra.

Passaggio 4: applicazioni:

HMC5883 è un modulo multi-chip a montaggio superficiale progettato per il rilevamento magnetico a basso campo con un'interfaccia digitale per applicazioni come la bussola e la magnetometria a basso costo. La sua accuratezza e precisione di alto livello da uno a due gradi consente la navigazione pedonale e le applicazioni LBS.