ციფრული კომპასი Arduino და HMC5883L მაგნიტომეტრის გამოყენებით: 6 ნაბიჯი

2025 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2025-01-23 14:50

Გამარჯობა ბიჭებო, ამ სენსორს შეუძლია მიუთითოს გეოგრაფიული ჩრდილოეთი, სამხრეთი, აღმოსავლეთი და დასავლეთი, ჩვენ ადამიანებს ასევე შეგვიძლია გამოვიყენოთ ის საჭიროების შემთხვევაში. Ისე. ამ სტატიაში შევეცადოთ გავიგოთ როგორ მუშაობს მაგნიტომეტრის სენსორი და როგორ დავაკავშიროთ ის მიკროკონტროლერთან, როგორიცაა არდუინო. აქ ჩვენ ავაშენებთ მაგარ ციფრულ კომპასს, რომელიც დაგვეხმარება მიმართულებების პოვნაში და აანთებს LED მიმართულებას ჩრდილოეთ მიმართულებით.

ეს ციფრული კომპასი სისუფთავეა დამზადებული PCB– ზე LIONCIRCUITS– ის მიერ. სცადეთ, ბიჭებო. მათი PCB ხარისხი მართლაც კარგია.

ნაბიჯი 1: საჭირო აპარატურა

გამოყენებულია შემდეგი კომპონენტები:

• Arduino Pro mini
• HMC5883L მაგნიტომეტრის სენსორი
• LED ნათურები - 8 არა
• 470 Ohm რეზისტორი - 8 No.
• ბარელი ჯეკი
• სანდო PCB მწარმოებელი, როგორიცაა LionCircuits
• FTDI პროგრამისტი მინი
• კომპიუტერი/ლეპტოპი

ნაბიჯი 2: რა არის მაგნიტომეტრი და როგორ მუშაობს ის?

სანამ სქემაში ჩავუღრმავდებით, მოდით გავიგოთ ცოტა რამ მაგნიტომეტრის შესახებ და როგორ მუშაობს ისინი. როგორც სახელი გვთავაზობს, ტერმინი მაგნეტო არ აღნიშნავს საოცარ გიჟურ მუტანტს, რომელსაც შეუძლია ლითონების კონტროლი ჰაერში ფორტეპიანოზე დაკვრით. ოჰ! მაგრამ მე მომწონს ის ბიჭი, ის მაგარია.

მაგნიტომეტრი არის ტექნიკის ნაწილი, რომელსაც შეუძლია იგრძნოს დედამიწის მაგნიტური პოლუსები და მიუთითოს მიმართულება ამის მიხედვით. ჩვენ ყველამ ვიცით, რომ დედამიწა არის სფერული მაგნიტის უზარმაზარი ნაჭერი ჩრდილოეთ პოლუსთან და სამხრეთ პოლუსთან. და ამის გამო არსებობს მაგნიტური ველი. მაგნიტომეტრი გრძნობს ამ მაგნიტურ ველს და მაგნიტური ველის მიმართულების საფუძველზე მას შეუძლია აღმოაჩინოს ის მიმართულება, რომლის წინაშეც ჩვენ ვდგავართ.

ნაბიჯი 3: როგორ მუშაობს HMC5883L სენსორის მოდული?

HMC5883L, როგორც მაგნიტომეტრის სენსორი, იგივეს აკეთებს. მას აქვს HMC5883L IC, რომელიც არის Honeywell– დან. ამ IC- ს აქვს 3 მაგნიტო-რეზისტენტული მასალა შიგნით, რომლებიც განლაგებულია ღერძებში x, y და z. ამ მასალებში მიმდინარე დინების რაოდენობა მგრძნობიარეა დედამიწის მაგნიტური ველის მიმართ. ამ მასალების მეშვეობით მიმდინარე დინების ცვლილების გაზომვით, ჩვენ შეგვიძლია გამოვავლინოთ დედამიწის მაგნიტური ველის ცვლილება. მას შემდეგ, რაც ცვლილება შეიწოვება მაგნიტურ ველში, მნიშვნელობები შეიძლება გადაეგზავნოს ნებისმიერ ჩამონტაჟებულ კონტროლერს, როგორიცაა მიკროკონტროლერი ან პროცესორი I2C პროტოკოლის საშუალებით.

ნაბიჯი 4: სქემის დიაგრამა

Arduino– ზე დაფუძნებული ციფრული კომპასის სქემა საკმაოდ მარტივია, ჩვენ უბრალოდ უნდა შევაერთოთ HMC5883L სენსორი Arduino– სთან და დავუკავშიროთ 8 LED ნათურა Arduino Pro mini– ს GPIO ქინძისთავებთან. სქემის სრული დიაგრამა ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ სურათზე.

სენსორის მოდულს აქვს 5 პინი, საიდანაც DRDY (Data Ready) არ გამოიყენება ჩვენს პროექტში, რადგან ჩვენ ვმუშაობთ სენსორზე უწყვეტი რეჟიმში. Vcc და დაფქვილი pin გამოიყენება მოდულის 5V– ით არდუინოს დაფისგან. SCL და SDA არის I2C საკომუნიკაციო ავტობუსი, რომლებიც დაკავშირებულია Arduino Pro mini- ს A4 და A5 I2C ქინძისთავებთან შესაბამისად. მას შემდეგ, რაც მოდულს თავისთავად აქვს გამწევი მაღალი რეზისტორი ხაზებზე, არ არის საჭირო მათი გარედან დამატება.

მიმართულების საჩვენებლად ჩვენ გამოვიყენეთ 8 LED, რომლებიც დაკავშირებულია Arduino– ს GPIO ქინძისთავებთან, მიმდინარე შეზღუდვის რეზისტორის საშუალებით 470 Ohms. სრული წრე იკვებება 9 ვ ბატარეით ლულის ჯეკის მეშვეობით. ეს 9V მიეწოდება პირდაპირ Arduino– ს Vin pin– ს, სადაც ის რეგულირდება 5V– მდე Arduino– ს ბორტ რეგულატორის გამოყენებით. ეს 5V გამოიყენება სენსორის და არდუინოს ენერგიის დასაყენებლად.

ნაბიჯი 5: პარამეტრების გათვალისწინება PCB დიზაინისთვის

1. კვალის სიგანის სისქე მინიმუმ 8 მლნ.

2. უფსკრული სპილენძსა და სპილენძის კვალს შორის არის მინიმუმ 8 მლნ.

3. კვალს შორის კვალი მანძილი არის მინიმუმ 8 მლნ.

4. საბურღი მინიმალური ზომაა 0.4 მმ.

5. ყველა ბილიკს, რომელსაც აქვს მიმდინარე ბილიკი, სჭირდება უფრო სქელი კვალი.

ნაბიჯი 6: დამზადება

თქვენ შეგიძლიათ დახაზოთ PCB სქემატური ნებისმიერი პროგრამული უზრუნველყოფა თქვენი შეხედულებისამებრ.

აქ, მე მაქვს ჩემი დიზაინი და გერბერის ფაილი თანდართული. მას შემდეგ რაც შექმნით გერბერის ფაილს, შეგიძლიათ გაუგზავნოთ იგი PCB– ის ნებისმიერ მწარმოებელს.

პირადი აზრი: ატვირთეთ იგი LIONCIRCUITS– ზე და შეგიძლიათ განათავსოთ ონლაინ შეკვეთა. ძალიან ადვილია ატვირთვა და შეკვეთა მათ ავტომატურ პლატფორმაზე.