Mjerenje magnetskog polja pomoću HMC5883 i Raspberry Pi: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

HMC5883 je digitalni kompas dizajniran za magnetsko otkrivanje niskog polja. Ovaj uređaj ima širok raspon magnetskog polja od +/- 8 Oe i izlaznu brzinu od 160 Hz. Senzor HMC5883 uključuje upravljačke programe traka za automatsko odmagljivanje, poništavanje pomaka i 12-bitni ADC koji omogućuje točnost smjera kompasa od 1 ° do 2 °. Svi I²C mini moduli dizajnirani su za rad na 5VDC.

U ovom ćemo vodiču objasniti detaljan rad HMC5883 s Raspberry pi i njegovo programiranje pomoću programskog jezika java.

Korak 1: Potreban hardver:

Hardver koji je potreban za izvršavanje zadatka je sljedeći:

1. HMC5883

2. Malina Pi

3. I2C kabel

4. I2C štit za Raspberry Pi

5. Ethernet kabel

2. korak: Spajanje hardvera:

Odjeljak hardverskog spajanja u osnovi objašnjava potrebne ožičenje potrebne veze između senzora i maline pi. Osiguravanje ispravnih veza osnovna je potreba tijekom rada na bilo kojem sustavu za željeni izlaz. Dakle, potrebne veze su sljedeće:

HMC5883 će raditi preko I2C. Evo primjera dijagrama ožičenja koji pokazuje kako spojiti svako sučelje senzora.

Out-of-box, ploča je konfigurirana za I2C sučelje, pa kao takvu preporučujemo korištenje ove veze ako ste inače agnostični. Sve što trebate su četiri žice!

Potrebna su samo četiri priključka Vcc, Gnd, SCL i SDA pinovi koji se povezuju pomoću I2C kabela.

Ove veze su prikazane na gornjim slikama.

Korak 3: Java kod za mjerenje intenziteta magnetskog polja:

Prednost korištenja maline pi je ta što vam daje fleksibilnost programskog jezika u kojem želite programirati ploču kako biste s njom spojili senzor. Iskorištavajući ovu prednost ove ploče, ovdje dokazujemo njezino programiranje na Javi. Java kôd za HMC5883 može se preuzeti s naše github zajednice koja je Dcube Store.

Osim radi lakšeg korištenja, kôd objašnjavamo i ovdje:

Kao prvi korak kodiranja, morate preuzeti knjižnicu pi4j u slučaju jave, jer ova knjižnica podržava funkcije korištene u kodu. Dakle, za preuzimanje knjižnice možete posjetiti sljedeću vezu:

pi4j.com/install.html

Ovdje možete kopirati radni java kôd za ovaj senzor:

uvoz com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

uvoz com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

mport com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

import java.io. IOException; javna klasa HMC5883

{

public static void main (String args ) baca iznimku

{

// Kreiranje sabirnice I2C

I2CBus sabirnica = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1);

// Nabavite I2C uređaj, HMC5883 I2C adresa je 0x1E (30)

I2CDevice uređaj = Bus.getDevice (0x1E);

// Odaberite Registar konfiguracije A

// Normalna konfiguracija mjerenja, brzina prijenosa podataka o/p = 0,75 Hz

device.write (0x00, (bajt) 0x60);

// Odabir registra načina

// Kontinuirani način mjerenja

device.write (0x02, (bajt) 0x00);

Navoj.spavanje (500);

// Očitavanje 6 bajtova podataka iz 0x03 (3)

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

bajt podatak = novi bajt [6];

device.read (0x03, podaci, 0, 6);

// Pretvorimo podatke

int xMag = ((podaci [0] & 0xFF) * 256 + (podaci [1] & 0xFF));

ako (xMag> 32767)

{

xMag -= 65536;

}

int zMag = ((podaci [2] & 0xFF) * 256 + (podaci [3] & 0xFF));

ako (zMag> 32767)

{

zMag -= 65536;

}

int yMag = ((podaci [4] & 0xFF) * 256 + (podaci [5] & 0xFF));

ako (yMag> 32767)

{

yMag -= 65536;

}

// Izlaženje podataka na zaslon

System.out.printf ("Magnetsko polje u osi X: %d %n", xMag);

System.out.printf ("Magnetsko polje u osi Y: %d %n", yMag);

System.out.printf ("Magnetsko polje u osi Z: %d %n", zMag);

}

}

Write () i read () funkcije koriste se za pisanje naredbi i čitanje izlaza senzora. Sljedeći dio ilustrira očitanje vrijednosti magnetskog polja.

// Očitavanje 6 bajtova podataka iz 0x03 (3)

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

bajt podatak = novi bajt [6];

device.read (0x03, podaci, 0, 6);

Izlaz je prikazan na gornjoj slici.

Korak 4: Aplikacije:

HMC5883 je površinski montirani modul s više čipova dizajniran za magnetsko otkrivanje niskog polja s digitalnim sučeljem za primjene kao što su kompasiranje po niskim cijenama i magnetometrija. Točnost i preciznost visoke razine od jedan do dva stupnja omogućuju pješačku navigaciju i LBS aplikacije.