اندازه گیری میدان مغناطیسی با استفاده از HMC5883 و ذره فوتون: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

HMC5883 یک قطب نمای دیجیتالی است که برای سنجش مغناطیسی میدان کم طراحی شده است. این دستگاه دارای طیف وسیعی از میدان مغناطیسی +/- 8 Oe و نرخ خروجی 160 هرتز است. سنسور HMC5883 شامل درایور تسمه زدایی اتوماتیک تسمه ، لغو افست و ADC 12 بیتی است که دقت عنوان بندی قطب نما را 1 تا 2 درجه امکان پذیر می کند. همه ماژول های I²C Mini طوری طراحی شده اند که در 5VDC کار کنند.

در این آموزش ، ما قصد داریم کار دقیق HMC5883 را با ذرات فوتون توضیح دهیم. ذرات فوتون تخته ای است که ارسال و دریافت داده ها را از وب سایت تسهیل می کند ، که از اساسی ترین ویژگی اینترنت اشیا (IoT) پشتیبانی می کند.

مرحله 1: سخت افزار مورد نیاز:

مواد مورد نیاز برای تحقق هدف ما شامل اجزای سخت افزاری زیر است:

1. HMC5883

2. ذره فوتون

3. کابل I2C

4. I2C Shield برای ذرات فوتون

مرحله 2: اتصال سخت افزاری:

بخش اتصال سخت افزاری اساساً اتصالات سیم کشی مورد نیاز بین سنسور و فوتون ذره را توضیح می دهد. اطمینان از اتصالات صحیح ضروری ترین ضرورت در هنگام کار بر روی هر سیستم برای خروجی مورد نظر است. بنابراین ، اتصالات مورد نیاز به شرح زیر است:

HMC5883 روی I2C کار خواهد کرد. در اینجا مثال نمودار سیم کشی است که نحوه اتصال هر رابط سنسور را نشان می دهد.

خارج از جعبه ، برد برای یک رابط I2C پیکربندی شده است ، بنابراین توصیه می کنیم در غیر این صورت آگنوستیک از این اتصال استفاده کنید. تنها چیزی که نیاز دارید چهار سیم است!

فقط چهار اتصال نیاز به پین های Vcc ، Gnd ، SCL و SDA دارد و این اتصالات با کمک کابل I2C متصل می شوند.

این اتصالات در تصاویر بالا نشان داده شده است.

مرحله 3: کد برای اندازه گیری شدت میدان مغناطیسی:

بیایید اکنون با کد ذره شروع کنیم.

هنگام استفاده از ماژول سنسور با آردوینو ، ما کتابخانه application.h و spark_wiring_i2c.h را شامل می شود. کتابخانه "application.h" و spark_wiring_i2c.h شامل توابع است که ارتباط i2c بین سنسور و ذره را تسهیل می کند.

برای راحتی کاربر ، کل کد ذرات در زیر آورده شده است:

#عبارتند از

#عبارتند از

// آدرس HMC5883 I2C 0x1E است (30)

#تعریف Addr 0x1E

int xMag = 0 ، yMag = 0 ، zMag = 0 ؛

void setup ()

{

// تنظیم متغیر

Particle.variable ("i2cdevice" ، "HMC5883") ؛

Particle.variable ("xMag" ، xMag) ؛

Particle.variable ("yMag" ، yMag) ؛

Particle.variable ("zMag" ، zMag) ؛

// راه اندازی ارتباط I2C به عنوان MASTER

Wire.begin ()؛

// برقراری ارتباط اولیه ، تنظیم نرخ باود = 9600

Serial.begin (9600)؛

// شروع انتقال I2C

Wire.beginTransmission (Addr)؛

// configure register A را انتخاب کنید

Wire.write (0x00) ؛

// تنظیمات اندازه گیری معمولی ، میزان خروجی داده = 0.75 هرتز

Wire.write (0x60) ؛

// توقف انتقال I2C

Wire.endTransmission ()؛

// شروع انتقال I2C

Wire.beginTransmission (Addr)؛

// حالت ثبت نام را انتخاب کنید

Wire.write (0x02) ؛

// اندازه گیری مداوم را تنظیم کنید

Wire.write (0x00) ؛

// توقف انتقال I2C

Wire.endTransmission ()؛

تأخیر (300) ؛

}

حلقه خالی ()

{

اطلاعات int بدون علامت [6]؛

// شروع انتقال I2C

Wire.beginTransmission (Addr)؛

// ثبت داده را انتخاب کنید

Wire.write (0x03) ؛

// توقف انتقال I2C

Wire.endTransmission ()؛

// درخواست 6 بایت داده

سیم. درخواست از (Addr، 6)؛

// خواندن 6 بایت داده

// xMag msb، xMag lsb، zMag msb، zMag lsb، yMag msb، yMag lsb

if (Wire.available () == 6)

{

داده [0] = Wire.read ()؛

داده [1] = Wire.read ()؛

داده [2] = Wire.read ()؛

داده [3] = Wire.read ()؛

داده [4] = Wire.read ()؛

داده [5] = Wire.read ()؛

}

تأخیر (300) ؛

// تبدیل داده ها

xMag = ((داده [0] * 256) + داده [1]) ؛

if (xMag> 32767)

{

xMag -= 65536 ؛

}

zMag = ((داده [2] * 256) + داده [3]) ؛

if (zMag> 32767)

{

zMag -= 65536 ؛

}

yMag = ((داده [4] * 256) + داده [5]) ؛

if (yMag> 32767)

{

yMag -= 65536 ؛

}

// خروجی داده ها به داشبورد

Particle.publish ("میدان مغناطیسی در محور X:" ، رشته (xMag)) ؛

تاخیر (1000) ؛

Particle.publish ("میدان مغناطیسی در محور Y:" ، رشته (yMag)) ؛

تاخیر (1000) ؛

Particle.publish ("میدان مغناطیسی در محور Z:" ، رشته (zMag)) ؛

تاخیر (1000) ؛

}

تابع Particle.variable () متغیرهایی را برای ذخیره خروجی سنسور ایجاد می کند و تابع Particle.publish () خروجی را در داشبورد سایت نمایش می دهد.

خروجی سنسور در تصویر بالا برای مرجع شما نشان داده شده است.

مرحله 4: برنامه های کاربردی:

HMC5883 یک ماژول چند سطحی برای نصب روی سطح است که برای سنجش مغناطیسی میدان کم با رابط دیجیتالی برای برنامه هایی مانند قطب نمای کم هزینه و مغناطیس سنجی طراحی شده است. دقت و دقت یک تا دو درجه ای آن ، برنامه های ناوبری عابر پیاده و برنامه های LBS را امکان پذیر می کند.