Skaitmeninis kompasas naudojant „Arduino“ir HMC5883L magnetometrą: 6 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Sveiki vaikinai, Šis jutiklis gali nurodyti geografinę šiaurę, pietus, rytus ir vakarus, mes, žmonės, taip pat galime jį naudoti kartais, kai to reikia. Taigi. Šiame straipsnyje pabandykime suprasti, kaip veikia magnetometro jutiklis ir kaip jį sujungti su tokiu mikrovaldikliu kaip „Arduino“. Čia mes sukursime šaunų skaitmeninį kompasą, kuris padės mums rasti kryptis, šviečiant šviesos diodui, nukreiptam į šiaurę.

Šį skaitmeninį kompasą LIONCIRCUITS dailiai pagamino ant PCB. Išbandykite juos, vaikinai. Jų PCB kokybė tikrai gera.

1 veiksmas: reikalinga aparatinė įranga

Buvo naudojami šie komponentai:

• „Arduino Pro mini“
• HMC5883L magnetometro jutiklis
• LED žibintai - 8Nos
• 470 omų rezistorius - 8
• Barelis Džekas
• Patikimas PCB gamintojas, pavyzdžiui, „LionCircuits“
• FTDI programuotojas mini
• Kompiuteris/nešiojamas kompiuteris

2 žingsnis: kas yra magnetometras ir kaip jis veikia?

Prieš pasinerdami į grandinę, šiek tiek suprasime apie magnetometrą ir kaip jie veikia. Kaip rodo pavadinimas, terminas „Magneto“nereiškia to beprotiško stebuklingo mutanto, kuris galėtų valdyti metalus tiesiog ore skambindamas pianinu. Oho! Bet man patinka tas vaikinas, jis šaunus.

Magnetometras iš tikrųjų yra įranga, galinti pajusti žemės magnetinius polius ir pagal tai nurodyti kryptį. Visi žinome, kad Žemė yra didžiulis sferinio magneto gabalas su Šiaurės ir Pietų ašigaliais. Ir dėl to yra magnetinis laukas. Magnetometras jaučia šį magnetinį lauką ir, remdamasis magnetinio lauko kryptimi, gali aptikti kryptį, į kurią mes žiūrime.

3 žingsnis: Kaip veikia jutiklio modulis HMC5883L?

Magnetometro jutiklis HMC5883L daro tą patį. Jame yra HMC5883L IC, kuris yra iš „Honeywell“. Šio IC viduje yra 3 magnetui atsparios medžiagos, kurios yra išdėstytos ašyse x, y ir z. Per šias medžiagas tekančios srovės kiekis yra jautrus žemės magnetiniam laukui. Taigi, išmatuodami per šias medžiagas tekančios srovės pokyčius, galime aptikti Žemės magnetinio lauko pokyčius. Kai pakeitimas yra absorbuojamas magnetinis laukas, vertės gali būti siunčiamos į bet kurį įterptąjį valdiklį, pvz., Mikrovaldiklį ar procesorių, naudojant I2C protokolą.

4 žingsnis: grandinės schema

Šio „Arduino“skaitmeninio kompaso grandinė yra gana paprasta, mes tiesiog turime prijungti HMC5883L jutiklį prie „Arduino“ir prijungti 8 šviesos diodus prie „Arduino Pro mini“GPIO kaiščių. Visa schema parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje.

Jutiklio modulis turi 5 kaiščius, iš kurių DRDY (duomenų parengtis) mūsų projekte nenaudojama, nes jutiklį naudojame nepertraukiamu režimu. Vcc ir įžeminimo kaištis naudojami moduliui maitinti 5 V įtampa iš „Arduino“plokštės. SCL ir SDA yra I2C ryšio magistralės, prijungtos prie „Arduino Pro mini“A4 ir A5 I2C kaiščių. Kadangi pats modulis turi aukštą varžą ant linijų, nereikia jų pridėti iš išorės.

Norėdami nurodyti kryptį, naudojome 8 šviesos diodus, kurie visi yra prijungti prie „Arduino“GPIO kaiščių per 470 omų srovės ribojimo rezistorių. Visą grandinę maitina 9 V baterija per cilindro lizdą. Šis 9 V tiekiamas tiesiai į „Arduino“„Vin“kaištį, kur jis yra reguliuojamas iki 5 V, naudojant „Arduino“įmontuotą reguliatorių. Tada šis 5 V maitina jutiklį ir „Arduino“.

5 žingsnis: PCB dizaino parametrų svarstymas

1. Pėdsako pločio storis yra mažiausiai 8 mil.

2. Tarpas tarp plokštumos vario ir vario pėdsakų yra ne mažesnis kaip 8 mln.

3. Tarpas tarp pėdsakų ir pėdsakų yra mažiausiai 8 mln.

4. Minimalus grąžto dydis yra 0,4 mm.

5. Visoms trasoms, kuriose yra dabartinis kelias, reikia storesnių pėdsakų.

6 žingsnis: gamyba

Galite piešti PCB schemą naudodami bet kurią programinę įrangą, kaip jums patogiau.

Čia pridedu savo dizainą ir Gerber failą. Sukūrę „Gerber“failą, galite jį nusiųsti bet kuriam PCB gamintojui.

Asmeninė nuomonė: įkelkite jį į LIONCIRCUITS ir galite pateikti užsakymą internetu. Labai lengva įkelti ir užsisakyti jų automatinėje platformoje.