การวัดสนามแม่เหล็กโดยใช้ HMC5883 และอนุภาคโฟตอน: 4 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

HMC5883 เป็นเข็มทิศดิจิตอลที่ออกแบบมาสำหรับการตรวจจับสนามแม่เหล็กระดับต่ำ อุปกรณ์นี้มีช่วงสนามแม่เหล็กกว้าง +/-8 Oe และอัตราเอาต์พุต 160 Hz เซ็นเซอร์ HMC5883 ประกอบด้วยตัวขับสายรัดแบบลดสนามแม่เหล็กอัตโนมัติ การยกเลิกออฟเซ็ต และ ADC 12 บิตที่ช่วยให้ทิศทางของเข็มทิศแม่นยำตั้งแต่ 1° ถึง 2° I²C Mini Modules ทั้งหมดได้รับการออกแบบให้ทำงานที่ 5VDC

ในบทช่วยสอนนี้ เราจะอธิบายการทำงานโดยละเอียดของ HMC5883 ด้วยอนุภาคโฟตอน อนุภาคโฟตอนเป็นบอร์ดที่อำนวยความสะดวกในการส่งและรับข้อมูลจากเว็บไซต์ ซึ่งสนับสนุนคุณสมบัติพื้นฐานที่สุดของ Internet Of Things (IoT)

ขั้นตอนที่ 1: ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น:

วัสดุที่เราต้องการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายประกอบด้วยส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ต่อไปนี้:

1. HMC5883

2. อนุภาคโฟตอน

3. สายเคเบิล I2C

4. I2C Shield สำหรับอนุภาคโฟตอน

ขั้นตอนที่ 2: การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์:

ส่วนการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์โดยทั่วไปจะอธิบายการเชื่อมต่อสายไฟที่จำเป็นระหว่างเซ็นเซอร์และโฟตอนของอนุภาค ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อถูกต้องเป็นสิ่งจำเป็นพื้นฐานในขณะที่ทำงานกับระบบใด ๆ สำหรับเอาต์พุตที่ต้องการ ดังนั้น การเชื่อมต่อที่จำเป็นมีดังนี้:

HMC5883 จะทำงานบน I2C นี่คือตัวอย่างไดอะแกรมการเดินสาย ซึ่งสาธิตวิธีเชื่อมต่อแต่ละอินเทอร์เฟซของเซ็นเซอร์

นอกกรอบ บอร์ดได้รับการกำหนดค่าสำหรับอินเทอร์เฟซ I2C ดังนั้นเราขอแนะนำให้ใช้การเชื่อมต่อนี้หากคุณไม่เชื่อเรื่องพระเจ้า สิ่งที่คุณต้องมีคือสี่สาย!

ต้องใช้พิน Vcc, Gnd, SCL และ SDA เพียงสี่การเชื่อมต่อเท่านั้น และเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิล I2C

การเชื่อมต่อเหล่านี้แสดงให้เห็นในภาพด้านบน

ขั้นตอนที่ 3: รหัสเพื่อวัดความเข้มของสนามแม่เหล็ก:

เริ่มต้นด้วยรหัสอนุภาคตอนนี้

ในขณะที่ใช้โมดูลเซ็นเซอร์กับ Arduino เราได้รวมไลบรารี application.h และ spark_wiring_i2c.h "application.h" และไลบรารี spark_wiring_i2c.h มีฟังก์ชันที่อำนวยความสะดวกในการสื่อสาร i2c ระหว่างเซ็นเซอร์และอนุภาค

รหัสอนุภาคทั้งหมดได้รับด้านล่างเพื่อความสะดวกของผู้ใช้:

#รวม

#รวม

// ที่อยู่ HMC5883 I2C คือ 0x1E(30)

#define แอดเดอร์ 0x1E

int xMag = 0, yMag = 0, zMag = 0;

การตั้งค่าเป็นโมฆะ ()

{

// ตั้งค่าตัวแปร

Particle.variable("i2cdevice", "HMC5883");

Particle.variable("xMag", xMag);

Particle.variable("yMag", yMag);

Particle.variable("zMag", zMag);

// เริ่มต้นการสื่อสาร I2C เป็น MASTER

Wire.begin();

// เริ่มต้นการสื่อสารแบบอนุกรม ตั้งค่าอัตรารับส่งข้อมูล = 9600

Serial.begin(9600);

// เริ่มการส่ง I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// เลือกกำหนดค่าการลงทะเบียน A

Wire.write(0x00);

// ตั้งค่าการวัดปกติ อัตราการส่งข้อมูล = 0.75Hz

Wire.write(0x60);

// หยุดการส่ง I2C

Wire.endTransmission();

// เริ่มการส่ง I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// เลือกโหมดลงทะเบียน

Wire.write(0x02);

// ตั้งค่าการวัดต่อเนื่อง

Wire.write(0x00);

// หยุดการส่ง I2C

Wire.endTransmission();

ล่าช้า (300);

}

วงเป็นโมฆะ ()

{

ข้อมูล int ที่ไม่ได้ลงนาม[6];

// เริ่มการส่ง I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// เลือก data register

Wire.write(0x03);

// หยุดการส่ง I2C

Wire.endTransmission();

// ขอข้อมูล 6 ไบต์

Wire.requestFrom(Addr, 6);

// อ่านข้อมูลขนาด 6 ไบต์

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

if(Wire.available() == 6)

{

data[0] = Wire.read();

ข้อมูล[1] = Wire.read();

ข้อมูล [2] = Wire.read();

ข้อมูล[3] = Wire.read();

ข้อมูล[4] = Wire.read();

ข้อมูล[5] = Wire.read();

}

ล่าช้า (300);

// แปลงข้อมูล

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

ถ้า(xMag > 32767)

{

xMag -= 65536;

}

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

ถ้า(zMag > 32767)

{

zMag -= 65536;

}

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

ถ้า(yMag > 32767)

{

yMag -= 65536;

}

// ส่งออกข้อมูลไปยังแดชบอร์ด

Particle.publish("สนามแม่เหล็กในแกน X: ", สตริง (xMag));

ล่าช้า (1000);

Particle.publish("สนามแม่เหล็กในแกน Y: ", สตริง (yMag));

ล่าช้า (1000);

Particle.publish("สนามแม่เหล็กในแกน Z: ", สตริง (zMag));

ล่าช้า (1000);

}

ฟังก์ชัน Particle.variable() สร้างตัวแปรเพื่อเก็บเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ และฟังก์ชัน Particle.publish() จะแสดงเอาต์พุตบนแดชบอร์ดของไซต์

เอาต์พุตเซ็นเซอร์แสดงในภาพด้านบนสำหรับการอ้างอิงของคุณ

ขั้นตอนที่ 4: การใช้งาน:

HMC5883 เป็นโมดูลมัลติชิปแบบยึดบนพื้นผิวที่ออกแบบมาสำหรับการตรวจจับสนามแม่เหล็กต่ำพร้อมอินเทอร์เฟซดิจิทัลสำหรับการใช้งาน เช่น เข็มทิศและการวัดความเข้มข้นของสนามแม่เหล็กที่มีต้นทุนต่ำ ความแม่นยำและความแม่นยำในระดับสูงหนึ่งถึงสององศาทำให้สามารถนำทางคนเดินถนนและแอปพลิเคชัน LBS ได้