قطب نما دیجیتال با استفاده از آردوینو و مغناطیس سنج HMC5883L: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

سلام بچه ها،

این سنسور می تواند شمال ، جنوب ، شرق و غرب جغرافیایی را نشان دهد ، ما انسان ها نیز می توانیم در مواقع مورد نیاز از آن استفاده کنیم. بنابراین. در این مقاله بیایید سعی کنیم نحوه عملکرد سنسور مغناطیس سنج و نحوه اتصال آن با میکروکنترلر مانند آردوینو را درک کنیم. در اینجا ما یک قطب نمای دیجیتالی جالب خواهیم ساخت که با درخشش یک LED به سمت شمال به ما کمک می کند تا مسیرها را بیابیم.

این قطب نمای دیجیتال به طور مرتب بر روی PCB توسط LIONCIRCUITS ساخته شده است. آنها را امتحان کنید ، بچه ها کیفیت PCB آنها واقعاً خوب است.

مرحله 1: سخت افزار مورد نیاز

اجزای زیر استفاده شده است:

• آردوینو پرو مینی
• سنسور مغناطیس سنج HMC5883L
• چراغ های LED - 8 عدد
• مقاومت 470 اهم - 8 شماره
• بشکه جک
• یک تولید کننده PCB قابل اعتماد مانند LionCircuits
• برنامه نویس FTDI برای مینی
• کامپیوتر/لپ تاپ

مرحله 2: مغناطیس سنج چیست و چگونه کار می کند؟

قبل از وارد شدن به مدار ، بیایید کمی در مورد مغناطیس سنج و نحوه عملکرد آنها بدانیم. همانطور که از نامش پیداست ، اصطلاح Magneto به آن جهش یافته دیوانه در شگفت زده اشاره نمی کند که می تواند فلزات را فقط با نواختن پیانو در هوا کنترل کند. اوه! اما من از آن مرد خوشم می آید که او باحال است.

مغناطیس سنج در واقع قطعه ای از تجهیزات است که می تواند قطب های مغناطیسی زمین را حس کرده و جهت را مطابق آن نشان دهد. همه می دانیم که زمین قطعه ای عظیم از آهنربای کروی با قطب شمال و قطب جنوب است. و به خاطر آن میدان مغناطیسی وجود دارد. مغناطیس سنج این میدان مغناطیسی را حس می کند و بر اساس جهت میدان مغناطیسی می تواند جهتی را که ما با آن روبرو هستیم تشخیص دهد.

مرحله 3: ماژول سنسور HMC5883L چگونه کار می کند؟

سنسور مغناطیس سنج HMC5883L همین کار را انجام می دهد. دارای IC HMC5883L است که از Honeywell است. این IC دارای 3 ماده مقاوم در برابر مغناطیس است که درون آنها در محورهای x ، y و z قرار گرفته است. میزان جریانی که از طریق این مواد عبور می کند به میدان مغناطیسی زمین حساس است. بنابراین با اندازه گیری تغییر جریان در این مواد ، می توانیم تغییر میدان مغناطیسی زمین را تشخیص دهیم. هنگامی که تغییر میدان مغناطیسی جذب می شود ، مقادیر می توانند از طریق پروتکل I2C به هر کنترلر تعبیه شده مانند میکروکنترلر یا پردازنده ارسال شوند.

مرحله 4: نمودار مدار

مدار برای این قطب نمای دیجیتالی مبتنی بر آردوینو بسیار ساده است ، ما فقط باید سنسور HMC5883L را با آردوینو وصل کنیم و 8 LED را به پین های GPIO آردوینو پرو مینی وصل کنیم. نمودار کامل مدار در تصویر بالا نشان داده شده است.

ماژول سنسور دارای 5 پین است که از آنها DRDY (Data Ready) در پروژه ما استفاده نمی شود زیرا سنسور را در حالت پیوسته کار می کنیم. Vcc و پایه زمین برای تغذیه ماژول با ولتاژ 5 ولت از برد آردوینو استفاده می شود. SCL و SDA خطوط اتوبوس ارتباطی I2C هستند که به ترتیب به پین های A4 و A5 I2C آردوینو پرو مینی متصل می شوند. از آنجا که خود ماژول دارای مقاومت بالا در خطوط است ، نیازی به افزودن خارجی آنها نیست.

برای نشان دادن جهت ما از 8 LED استفاده کرده ایم که همه آنها از طریق مقاومت محدود کننده جریان 470 اهم به پین های GPIO آردوینو متصل شده اند. مدار کامل توسط باتری 9 ولت از طریق جک بشکه تغذیه می شود. این 9V مستقیماً به پین Vin آردوینو ارائه می شود و در آنجا با استفاده از تنظیم کننده داخلی در Arduino به 5V تنظیم می شود. سپس از این 5 ولت برای تغذیه سنسور و آردوینو نیز استفاده می شود.

مرحله 5: پارامتر در نظر گرفتن طراحی PCB

1. ضخامت عرض ردیابی حداقل 8 میلیون است.

2. فاصله بین مس صفحه و مس مس حداقل 8 میلیون است.

3. فاصله بین ردیابی تا ردیابی حداقل 8 میلیون است.

4. حداقل اندازه مته 0.4 میلی متر است.

5. تمام مسیرهایی که دارای مسیر فعلی هستند به آثار ضخیم تری نیاز دارند.

مرحله ششم: ساخت

به راحتی می توانید PCB Schematic را با هر نرم افزاری ترسیم کنید.

در اینجا ، من طرح خودم و فایل Gerber را ضمیمه کرده ام. پس از ایجاد فایل Gerber ، می توانید آن را به هر سازنده PCB ارسال کنید.

نظر شخصی: آن را در LIONCIRCUITS بارگذاری کنید و می توانید سفارش آنلاین دهید. بارگذاری و سفارش روی بستر خودکار آنها بسیار آسان است.