Digitaalinen kompassi Arduinon ja HMC5883L -magnetometrin avulla: 6 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Hei kaverit, Tämä anturi voi osoittaa maantieteellisen pohjoisen, etelän, idän ja lännen, me ihmiset voisimme myös käyttää sitä ajoittain tarvittaessa. Niin. Tässä artikkelissa yritämme ymmärtää, miten magnetometrimittari toimii ja miten se voidaan liittää Arduinon kaltaiseen mikro -ohjaimeen. Täällä rakennamme viileän digitaalisen kompassin, joka auttaa meitä löytämään reittiohjeet hehkuttamalla pohjoiseen suuntaavaa LED -valoa.

Tämä digitaalinen kompassi on siististi valmistettu PCB: lle LIONCIRCUITS. Kokeile niitä, kaverit. Niiden piirilevyjen laatu on todella hyvä.

Vaihe 1: Vaadittu laitteisto

Seuraavia komponentteja on käytetty:

• Arduino Pro mini
• HMC5883L Magnetometrin anturi
• LED -valot - 8 ei
• 470 ohmin vastus - 8
• Tynnyri Jack
• Luotettava piirilevyvalmistaja, kuten LionCircuits
• FTDI -ohjelmoija minille
• PC/kannettava tietokone

Vaihe 2: Mikä on magnetometri ja miten se toimii?

Ennen kuin sukellamme piiriin, ymmärrämme hieman magnetometristä ja niiden toiminnasta. Kuten nimestä voi päätellä, termi Magneto ei viittaa siihen hulluun mutanttiin, joka voisi hallita metalleja vain soittamalla pianoa ilmassa. Voi! Mutta pidän siitä kaverista, hän on siisti.

Magnetometri on itse asiassa laite, joka voi aistia maan magneettiset navat ja osoittaa suunnan sen mukaan. Me kaikki tiedämme, että Maa on valtava pallomainen magneetti, jossa on pohjoisnapa ja etelänapa. Ja sen takia on magneettikenttä. Magneettimittari tunnistaa tämän magneettikentän ja pystyy magneettikentän suunnan perusteella havaitsemaan suunnan.

Vaihe 3: Miten HMC5883L -anturimoduuli toimii?

Magneettimittari HMC5883L tekee saman. Siinä on HMC5883L IC, joka on Honeywellilta. Tämän IC: n sisällä on 3 magneettikestävää materiaalia, jotka on järjestetty akseleihin x, y ja z. Näiden materiaalien läpi virtaavan virran määrä on herkkä maan magneettikentälle. Joten mittaamalla näiden materiaalien läpi virtaavan virran muutosta voimme havaita muutoksen Maan magneettikentässä. Kun muutos on magneettikenttä absorboitu, arvot voidaan sitten lähettää mille tahansa sulautetulle ohjaimelle, kuten mikro -ohjaimelle tai prosessorille I2C -protokollan kautta.

Vaihe 4: Piirikaavio

Tämän Arduino -pohjaisen digitaalisen kompassin piiri on melko yksinkertainen, meidän on vain liitettävä HMC5883L -anturi Arduinoon ja liitettävä 8 LEDiä Arduino Pro minin GPIO -nastoihin. Koko piirikaavio on esitetty yllä olevassa kuvassa.

Anturimoduulissa on 5 nastaa, joista DRDY (Data Ready) ei ole käytössä projektissamme, koska käytämme anturia jatkuvassa tilassa. Vcc: tä ja maadoituspistettä käytetään moduulin virransyöttöön 5 V: lla Arduino -kortilta. SCL ja SDA ovat I2C -tietoliikenneväylät, jotka on liitetty Arduino Pro minin A4- ja A5 I2C -nastoihin. Koska itse moduulissa on vetovoima vastus linjoilla, niitä ei tarvitse lisätä ulkoisesti.

Suunnan osoittamiseksi olemme käyttäneet 8 LEDiä, jotka kaikki on kytketty Arduinon GPIO -nastoihin 470 ohmin virranrajoitusvastuksen kautta. Täydellinen piiri saa virtansa 9 V: n paristosta tynnyrin liittimen kautta. Tämä 9 V syötetään suoraan Arduinon Vin-nastaan, jossa se säädetään 5 V: ksi Arduinon sisäisen säätimen avulla. Tätä 5 V: ta käytetään sitten anturin ja myös Arduinon virransyöttöön.

Vaihe 5: Parametrien huomioon ottaminen piirilevyjen suunnittelussa

1. Jäljen paksuus on vähintään 8 mil.

2. Tasokuparin ja kuparijäljen välinen rako on vähintään 8 mil.

3. Jäljen ja jäljen välinen ero on vähintään 8 mil.

4. Poran vähimmäiskoko on 0,4 mm.

5. Kaikki raidat, joilla on nykyinen polku, tarvitsevat paksumpia jälkiä.

Vaihe 6: Valmistus

Voit piirtää piirilevykaavion millä tahansa sopivalla ohjelmistolla.

Tässä on oma suunnittelu ja Gerber -tiedosto liitteenä. Kun olet luonut Gerber -tiedoston, voit lähettää sen mille tahansa PCB -valmistajalle.

Henkilökohtainen mielipide: Lataa se LIONCIRCUITSiin ja voit tehdä online -tilauksen. Se on erittäin helppo ladata ja tilata heidän automaattisella alustallaan.