Digitaal kompas met behulp van Arduino en HMC5883L magnetometer: 6 stappe

2025 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2025-01-23 12:53

Hi ouens, Hierdie sensor kan die geografiese noord, suid, oos en wes aandui; ons mense kan dit ook soms gebruik as dit nodig is. So. In hierdie artikel, laat ons probeer om te verstaan hoe die magnetometersensor werk en hoe u dit kan koppel met 'n mikrobeheerder soos Arduino. Hier bou ons 'n koel digitale kompas wat ons sal help om die rigtings te vind deur 'n LED wat noordwaarts wys, te gloei.

Hierdie digitale kompas is netjies vervaardig op PCB deur LIONCIRCUITS. Probeer dit uit, ouens. Hul PCB -kwaliteit is regtig goed.

Stap 1: Vereiste hardeware

Die volgende komponente is gebruik:

• Arduino Pro mini
• HMC5883L Magnetometersensor
• LED -ligte - 8Nos
• Weerstand van 470 Ohm - 8 nr
• Vat Jack
• 'N Betroubare PCB -vervaardiger soos LionCircuits
• FTDI programmeerder vir mini
• Rekenaar/skootrekenaar

Stap 2: Wat is 'n magnetometer en hoe werk dit?

Laat ons 'n bietjie verstaan oor die magnetometer en hoe dit werk voordat ons in die stroombaan duik. Soos die naam aandui, verwys die term Magneto nie na die mal mutant in wonder wat metale kan beheer deur net klavier in die lug te speel nie. Ohh! Maar ek hou van die ou, hy is cool.

'N Magnetometer is eintlik 'n toerusting wat die magnetiese pole van die aarde kan aanvoel en die rigting daarvolgens kan wys. Ons weet almal dat die aarde 'n groot stuk van 'n sferiese magneet is met die Noordpool en Suidpool. En daar is 'n magnetiese veld as gevolg daarvan. 'N Magnetometer kan hierdie magnetiese veld waarneem en op grond van die rigting van die magnetiese veld kan dit die rigting waarna ons kyk, opspoor.

Stap 3: Hoe werk die HMC5883L -sensormodule?

Die HMC5883L, wat 'n magnetometersensor is, doen dieselfde. Dit bevat die HMC5883L IC wat van Honeywell afkomstig is. Hierdie IC het drie magneto-weerstandbiedende materiale binne-in wat in die as x, y en z gerangskik is. Die hoeveelheid stroom wat deur hierdie materiale vloei, is sensitief vir die aarde se magnetiese veld. Deur die verandering in die stroom wat deur hierdie materiale vloei te meet, kan ons dus die verandering in die aarde se magnetiese veld opspoor. Sodra die verandering 'n magnetiese veld geabsorbeer het, kan die waardes deur middel van die I2C -protokol na 'n ingebedde kontroleerder soos 'n mikrobeheerder of verwerker gestuur word.

Stap 4: Kringdiagram

Die kring vir hierdie Arduino -gebaseerde digitale kompas is redelik eenvoudig; ons moet die HMC5883L -sensor eenvoudig met die Arduino koppel en 8 LED's aan die GPIO -penne van die Arduino Pro mini koppel. Die volledige stroombaandiagram word in die prent hierbo getoon.

Die sensormodule het 5 penne, waarvan die DRDY (Data Ready) nie in ons projek gebruik word nie, aangesien ons die sensor in 'n deurlopende modus gebruik. Die Vcc en grondpen word gebruik om die module met 5V van die Arduino -bord aan te dryf. Die SCL en SDA is die I2C -kommunikasiebuslyne wat onderskeidelik verbind is met die A4- en A5 I2C -penne van die Arduino Pro mini. Aangesien die module self 'n trekweerstand op die lyne het, hoef u dit nie ekstern toe te voeg nie.

Om die rigting aan te dui, het ons 8 LED's gebruik wat almal aan die GPIO -penne van die Arduino gekoppel is deur 'n stroombeperkende weerstand van 470 Ohm. Die volledige stroombaan word aangedryf deur 'n 9V -battery deur die loopaansluiting. Hierdie 9V word direk aan die Vin-pen van die Arduino verskaf, waar dit op 5V gereguleer word met behulp van die boordreguleerder op Arduino. Hierdie 5V word dan ook gebruik om die sensor en die Arduino aan te dryf.

Stap 5: Parameteroorweging vir PCB -ontwerp

1. Spoorwydte dikte is minimaal 8 mil.

2. Die gaping tussen plat koper en koper spoor is 'n minimum van 8 mil.

3. Die gaping tussen 'n spoor om op te spoor is 'n minimum van 8 mil.

4. Minimum boorgrootte is 0,4 mm.

5. Alle spore met die huidige pad benodig dikker spore.

Stap 6: Vervaardiging

U kan die PCB -skema met enige sagteware volgens u gemak teken.

Hier het ek my eie ontwerp en Gerber -lêer aangeheg. Nadat u die Gerber -lêer gegenereer het, kan u dit na enige PCB -vervaardiger stuur.

Persoonlike mening: laai dit op LIONCIRCUITS op en u kan 'n aanlynbestelling plaas. Dit is baie maklik om op te laai en te bestel op hul outomatiese platform.