Digitalni kompas pomoću magnetometra Arduino i HMC5883L: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Bok ljudi, Ovaj bi senzor mogao ukazivati na zemljopisni sjever, jug, istok i zapad, mi ljudi bismo ga također mogli koristiti kad god je to potrebno. Tako. U ovom ćemo članku pokušati razumjeti kako senzor magnetometra radi i kako ga spojiti s mikrokontrolerom poput Arduina. Ovdje ćemo izgraditi cool digitalni kompas koji će nam pomoći u pronalaženju smjerova užarenom LED diodom koja pokazuje sjeverni smjer.

Ovaj digitalni kompas uredno je proizveden na PCB -u od strane LIONCIRCUITS. Dečki, isprobajte ih. Njihova kvaliteta PCB -a je zaista dobra.

Korak 1: Potreban hardver

Korištene su sljedeće komponente:

• Arduino Pro mini
• HMC5883L Senzor magnetometra
• LED svjetla - 8Br
• Otpornik 470Ohm - 8br
• Jack Barrel
• Pouzdan proizvođač PCB -a poput LionCircuits
• FTDI programator za mini
• PC/prijenosno računalo

Korak 2: Što je magnetometar i kako djeluje?

Prije nego što zaronimo u krug, shvatimo malo o magnetometru i kako oni rade. Kako naziv govori, izraz Magneto ne odnosi se na tog ludog mutanta u čudu koji je mogao kontrolirati metale samo svirajući klavir u zraku. Ohh! Ali sviđa mi se taj tip, super je.

Magnetometar je zapravo dio opreme koji bi mogao osjetiti magnetske polove zemlje i prema tome usmjeriti smjer. Svi znamo da je Zemlja ogroman dio sfernog magneta sa sjevernim i južnim polom. I zbog toga postoji magnetsko polje. Magnetometar osjeća ovo magnetsko polje i na temelju smjera magnetskog polja može otkriti smjer s kojim smo okrenuti.

Korak 3: Kako funkcionira senzorski modul HMC5883L?

HMC5883L kao senzor magnetometra čini istu stvar. Na sebi ima HMC5883L IC koji je iz Honeywella. Ova IC ima 3 magnetootporna materijala koji su raspoređeni po osi x, y i z. Količina struje koja teče kroz ove materijale osjetljiva je na Zemljino magnetsko polje. Dakle, mjerenjem promjene struje koja teče kroz ove materijale, možemo otkriti promjenu Zemljinog magnetskog polja. Nakon što se apsorbira promjena u magnetskom polju, vrijednosti se mogu poslati na bilo koji ugrađeni kontroler poput mikrokontrolera ili procesora putem I2C protokola.

Korak 4: Dijagram kruga

Krug za ovaj digitalni kompas zasnovan na Arduinu prilično je jednostavan, jednostavno moramo spojiti senzor HMC5883L s Arduinom i spojiti 8 LED dioda na GPIO pinove Arduino Pro mini. Kompletan dijagram kola prikazan je na gornjoj slici.

Modul senzora ima 5 pinova od kojih se DRDY (Data Ready) ne koristi u našem projektu budući da senzor radimo u kontinuiranom načinu rada. Vcc i uzemljeni pin koriste se za napajanje modula s 5V s Arduino ploče. SCL i SDA su I2C komunikacijske sabirničke linije koje su spojene na A4 odnosno A5 I2C pinove Arduino Pro mini. Budući da sam modul ima veliki otpornik za povlačenje na vodovima, nema potrebe za dodavanjem izvana.

Za označavanje smjera koristili smo 8 LED dioda koje su sve spojene na GPIO pinove Arduina preko otpornika za ograničavanje struje od 470 Ohma. Kompletan krug napaja se 9V baterijom kroz bačvastu utičnicu. Ovaj 9V dolazi izravno na Vin pin Arduina gdje je reguliran na 5V pomoću ugrađenog regulatora na Arduinu. Ovaj 5V se zatim koristi za napajanje senzora i Arduina.

Korak 5: Razmatranje parametara za dizajn PCB -a

1. Debljina širine traga je najmanje 8 mil.

2. Razmak između ravnog bakra i bakrenog traga je minimalno 8 mil.

3. Razmak između tragova za trag je minimalno 8 mil.

4. Minimalna veličina bušilice je 0,4 mm.

5. Sve staze koje imaju trenutnu putanju trebaju deblje tragove.

Korak 6: Izrada

Shemu PCB -a možete nacrtati bilo kojim softverom prema vašoj želji.

Evo, u prilogu imam svoj dizajn i Gerberovu datoteku. Nakon što generirate Gerber datoteku, možete je poslati bilo kojem proizvođaču PCB -a.

Osobno mišljenje: Prenesite ga na LIONCIRCUITS i možete naručiti online. Vrlo je jednostavno učitati i naručiti na njihovoj automatiziranoj platformi.