Digital kompass med Arduino och HMC5883L magnetometer: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Tjena, Denna sensor kan indikera den geografiska norr, söder, öst och väst, vi människor kan också använda den ibland när det behövs. Så. I den här artikeln låt oss försöka förstå hur magnetometersensorn fungerar och hur den ska kopplas till en mikrokontroller som Arduino. Här kommer vi att bygga en cool digital kompass som hjälper oss att hitta riktningarna genom att lysa en lysdiod som pekar i nordlig riktning.

Denna digitala kompass är snyggt tillverkad på kretskort av LIONCIRCUITS. Prova dem, killar. Deras PCB -kvalitet är riktigt bra.

Steg 1: Obligatorisk maskinvara

Följande komponenter har använts:

• Arduino Pro mini
• HMC5883L Magnetometersensor
• LED -lampor - 8Nr
• 470Ohm motstånd - 8Nos
• Fat Jack
• En pålitlig PCB -tillverkare som LionCircuits
• FTDI programmerare för mini
• PC/bärbar dator

Steg 2: Vad är en magnetometer och hur fungerar den?

Innan vi dyker in i kretsen, låt oss förstå lite om magnetometer och hur de fungerar. Som namnet antyder refererar termen Magneto inte till den galna mutanten i förundran som kunde kontrollera metaller genom att bara spela piano i luften. Åhh! Men jag gillar den killen han är cool.

En magnetometer är faktiskt en utrustning som kan känna av jordens magnetiska poler och peka riktningen enligt det. Vi vet alla att jorden är en enorm bit av en sfärisk magnet med nordpolen och sydpolen. Och det finns ett magnetfält på grund av det. En magnetometer känner av detta magnetfält och baserat på magnetfältets riktning kan det detektera den riktning vi vetter mot.

Steg 3: Hur fungerar sensormodulen HMC5883L?

HMC5883L är en magnetometersensor och gör samma sak. Den har HMC5883L IC på den som är från Honeywell. Denna IC har 3 magneto-resistiva material inuti som är arrangerade i axlarna x, y och z. Mängden ström som flödar genom dessa material är känslig för jordens magnetfält. Så genom att mäta förändringen i strömmen som flödar genom dessa material kan vi upptäcka förändringen i jordens magnetfält. När ändringen är ett magnetfält absorberas kan värdena sedan skickas till valfri inbäddad styrenhet som en mikrokontroller eller processor via I2C -protokollet.

Steg 4: Kretsdiagram

Kretsen för denna Arduino -baserade digitala kompass är ganska enkel, vi måste helt enkelt ansluta HMC5883L -sensorn till Arduino och ansluta 8 lysdioder till GPIO -stiften på Arduino Pro mini. Hela kretsschemat visas i bilden ovan.

Sensormodulen har 5 stift varav DRDY (Data Ready) inte används i vårt projekt eftersom vi använder sensorn i kontinuerligt läge. Vcc och jordstift används för att driva modulen med 5V från Arduino -kortet. SCL och SDA är kommunikationsbusslinjerna I2C som är anslutna till A4- och A5 I2C -stiften på Arduino Pro mini. Eftersom själva modulen har ett dragmotstånd på linjerna, behöver du inte lägga till dem externt.

För att indikera riktningen har vi använt 8 lysdioder som alla är anslutna till GPIO -stiften på Arduino genom ett strömbegränsande motstånd på 470 Ohm. Hela kretsen drivs av ett 9V batteri genom fatuttaget. Denna 9V levereras direkt till Vin-stiften på Arduino där den regleras till 5V med den inbyggda regulatorn på Arduino. Denna 5V används sedan för att driva sensorn och Arduino också.

Steg 5: Parameterhänsyn för PCB -design

1. Spårbreddens tjocklek är minst 8 mil.

2. Avståndet mellan plan koppar och kopparspår är minst 8 mil.

3. Avståndet mellan ett spår att spåra är minst 8 mil.

4. Minsta borrstorlek är 0,4 mm.

5. Alla spår som har aktuell sökväg behöver tjockare spår.

Steg 6: Tillverkning

Du kan rita PCB -schemat med valfri programvara enligt din bekvämlighet.

Här har jag min egen design och Gerber -fil bifogad. När du har skapat Gerber -filen kan du skicka den till vilken kretskortstillverkare som helst.

Personlig åsikt: Ladda upp den på LIONCIRCUITS så kan du göra en beställning online. Det är väldigt enkelt att ladda upp och beställa på sin automatiska plattform.