Digitalt kompas ved hjælp af Arduino og HMC5883L magnetometer: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Hej fyre, Denne sensor kunne indikere det geografiske nord, syd, øst og vest, vi mennesker kan også bruge det til tider, når det er nødvendigt. Så. I denne artikel lad os prøve at forstå, hvordan Magnetometersensor fungerer, og hvordan den kan kobles til en mikrokontroller som Arduino. Her vil vi bygge et køligt digitalt kompas, som hjælper os med at finde retninger ved at gløde en LED, der peger mod nordretning.

Dette digitale kompas er pænt fremstillet på PCB af LIONCIRCUITS. Prøv dem, fyre. Deres PCB -kvalitet er virkelig god.

Trin 1: Påkrævet hardware

Følgende komponenter er blevet brugt:

• Arduino Pro mini
• HMC5883L Magnetometersensor
• LED lys - 8Nos
• 470Ohm modstand - 8Nos
• Tønde Jack
• En pålidelig PCB -producent som LionCircuits
• FTDI programmerer til mini
• PC/bærbar

Trin 2: Hvad er et magnetometer, og hvordan fungerer det?

Inden vi dykker ned i kredsløbet, lad os forstå lidt om magnetometer og hvordan de fungerer. Som navnet antyder, refererer udtrykket Magneto ikke til den skøre mutant i vidunder, der kunne kontrollere metaller ved bare at spille klaver i luften. Åhh! Men jeg kan godt lide den fyr, han er sej.

Et magnetometer er faktisk et udstyr, der kunne fornemme jordens magnetiske poler og pege retningen i henhold til det. Vi ved alle, at Jorden er et kæmpe stykke af en sfærisk magnet med Nordpolen og Sydpolen. Og der er et magnetfelt på grund af det. Et magnetometer registrerer dette magnetfelt og baseret på magnetfeltets retning kan det detektere den retning, vi vender.

Trin 3: Hvordan fungerer HMC5883L -sensormodulet?

HMC5883L er en magnetometersensor og gør det samme. Den har HMC5883L IC på den, som er fra Honeywell. Denne IC har 3 magneto-resistive materialer indeni, som er arrangeret i akserne x, y og z. Mængden af strøm, der strømmer gennem disse materialer, er følsom over for jordens magnetfelt. Så ved at måle ændringen i strømmen, der strømmer gennem disse materialer, kan vi registrere ændringen i Jordens magnetfelt. Når ændringen er et magnetfelt er absorberet, kan værdierne derefter sendes til en hvilken som helst integreret controller som en mikrokontroller eller processor via I2C -protokollen.

Trin 4: Kredsløbsdiagram

Kredsløbet for dette Arduino -baserede digitale kompas er ret simpelt, vi skal simpelthen interfacere HMC5883L -sensoren med Arduino og tilslutte 8 lysdioder til GPIO -benene på Arduino Pro mini. Det komplette kredsløbsdiagram er vist på billedet ovenfor.

Sensormodulet har 5 ben, hvoraf DRDY (Data Ready) ikke bruges i vores projekt, da vi betjener sensoren i kontinuerlig tilstand. Vcc og jordstift bruges til at drive modulet med 5V fra Arduino -kortet. SCL og SDA er I2C kommunikationsbuslinjer, der er forbundet til henholdsvis A4 og A5 I2C benene på Arduino Pro mini. Da selve modulet har en trækhøj modstand på linjerne, er det ikke nødvendigt at tilføje dem eksternt.

For at angive retningen har vi brugt 8 lysdioder, som alle er forbundet til GPIO -benene på Arduino gennem en strømbegrænsende modstand på 470 Ohm. Det komplette kredsløb drives af et 9V batteri gennem tøndejacket. Denne 9V leveres direkte til Vin pin på Arduino, hvor den reguleres til 5V ved hjælp af den indbyggede regulator på Arduino. Denne 5V bruges derefter til at drive sensoren og Arduino også.

Trin 5: Parameterovervejelse for PCB -design

1. Sporbredde tykkelse er minimum 8 mil.

2. Gabet mellem plane kobber og kobberspor er minimum 8 mil.

3. Afstanden mellem et spor at spore er mindst 8 mil.

4. Minimum borestørrelse er 0,4 mm.

5. Alle spor, der har den aktuelle sti, har brug for tykkere spor.

Trin 6: Fremstilling

Du kan tegne PCB -skematisk med enhver software efter din bekvemmelighed.

Her har jeg mit eget design og Gerber -fil vedhæftet. Når du har genereret Gerber -filen, kan du sende den til en hvilken som helst PCB -producent.

Personlig mening: Upload den til LIONCIRCUITS, og du kan afgive en online ordre. Det er meget let at uploade og bestille på deres automatiserede platform.