Magnetfältmätning med HMC5883 och Arduino Nano: 4 steg

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-23 15:10

HMC5883 är en digital kompass avsedd för lågfältmagnetisk avkänning. Denna enhet har ett brett magnetfältintervall på +/- 8 Oe och en utmatningshastighet på 160 Hz. HMC5883-sensorn inkluderar automatiska avtagningsbanddrivrutiner, offset-avbokning och en 12-bitars ADC som möjliggör 1 ° till 2 ° kompassriktningsnoggrannhet. Alla I²C -minimoduler är konstruerade för att fungera vid 5VDC.

I denna handledning kommer vi att förklara det detaljerade arbetet med HMC5883 med Arduino nano.

Steg 1: Hårdvara krävs:

Materialet vi behöver för att uppnå vårt mål inkluderar följande hårdvarukomponenter:

1. HMC5883

2. Arduino Nano

3. I2C -kabel

4. I2C -skärm för Arduino Nano

Steg 2: Hårdvaruanslutning:

Hårdvaruanslutningssektionen förklarar i princip kabelförbindelserna som krävs mellan sensorn och arduino nano. Att säkerställa korrekta anslutningar är den grundläggande nödvändigheten när du arbetar på något system för önskad utgång. Så, de nödvändiga anslutningarna är följande:

HMC5883 fungerar över I2C. Här är exemplet kopplingsschema som visar hur man kopplar upp varje gränssnitt för sensorn.

Out-of-the-box är kortet konfigurerat för ett I2C-gränssnitt, därför rekommenderar vi att du använder den här anslutningen om du annars är agnostiker. Allt du behöver är fyra ledningar!

Endast fyra anslutningar krävs Vcc, Gnd, SCL och SDA -stift och dessa är anslutna med hjälp av I2C -kabel.

Dessa kopplingar visas i bilderna ovan.

Steg 3: Arduino -kod för att mäta magnetfältets intensitet:

Låt oss börja med Arduino -koden nu.

När vi använder sensormodulen med Arduino inkluderar vi Wire.h -biblioteket. "Wire" -biblioteket innehåller de funktioner som underlättar i2c -kommunikationen mellan sensorn och Arduino -kortet.

Hela Arduino -koden anges nedan för användarens bekvämlighet:

#omfatta

// HMC5883 I2C -adressen är 0x1E (30)

#define Addr 0x1E

void setup ()

{

// Initiera I2C -kommunikation som MASTER

Wire.begin ();

// Initiera seriell kommunikation, ange överföringshastighet = 9600

Serial.begin (9600);

// Starta I2C -sändning

Wire.beginTransmission (Addr);

// Välj konfigurera register A

Wire.write (0x00);

// Ställ in normal mätkonfiguration, datautmatningshastighet = 0,75 Hz

Wire.write (0x60);

// Stoppa I2C -överföring

Wire.endTransmission ();

// Starta I2C -sändning

Wire.beginTransmission (Addr);

// Välj Lägesregister

Wire.write (0x02);

// Ställ in kontinuerlig mätning

Wire.write (0x00);

// Stoppa I2C -överföring

Wire.endTransmission ();

fördröjning (300);

}

void loop ()

{

osignerade int -data [6];

// Starta I2C -sändning

Wire.beginTransmission (Addr);

// Välj dataregister

Wire.write (0x03);

// Stoppa I2C -överföring

Wire.endTransmission ();

// Begär 6 byte med data

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Läs 6 byte med data

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

om (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 ();

}

fördröjning (300);

// Konvertera data

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

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

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

// Utdata till seriell bildskärm

Serial.print ("Magnetfält i X-axel:");

Serial.println (xMag);

Serial.print ("Magnetfält i Y-axel:");

Serial.println (yMag);

Serial.print ("Magnetfält i Z-axel:");

Serial.println (zMag);

fördröjning (300);

}

I trådbiblioteket används Wire.write () och Wire.read () för att skriva kommandon och läsa sensorutmatningen. Följande del av koden illustrerar avläsning av sensorutmatning.

// Läs 6 byte med data // 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 () och Serial.println () används för att visa sensorns utgång på den seriella bildskärmen på Arduino IDE.

Sensorns utgång visas på bilden ovan.

Steg 4: Ansökningar:

HMC5883 är en ytmonterad, flerchipsmodul utformad för lågfältsmagnetisk avkänning med ett digitalt gränssnitt för applikationer som lågkostnadskompassering och magnetometri. Dess en till två graders hög noggrannhet och precision möjliggör fotgängarnavigering och LBS -applikationer.