Brúixola digital mitjançant magnetòmetre Arduino i HMC5883L: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Hola nois, Aquest sensor podria indicar el nord, el sud, l’est i l’oest geogràfics, els humans també podríem utilitzar-lo de vegades quan es requereixi. Tan. En aquest article, intentem entendre com funciona el sensor de magnetòmetre i com connectar-lo amb un microcontrolador com Arduino. Aquí construirem una brúixola digital que ens ajudarà a trobar les indicacions fent brillar un LED que apunta direcció nord.

Aquesta brúixola digital està perfectament fabricada en PCB per LIONCIRCUITS. Proveu-los, nois. La seva qualitat de PCB és realment bona.

Pas 1: maquinari obligatori

S'han utilitzat els components següents:

• Arduino Pro mini
• Sensor magnetòmetre HMC5883L
• Llums LED - 8Nos
• Resistència 470 Ohm - 8Nos
• Barrel Jack
• Un fabricant fiable de PCB com LionCircuits
• Programador FTDI per a mini
• PC / ordinador portàtil

Pas 2: què és un magnetòmetre i com funciona?

Abans de capbussar-nos al circuit, entenem una mica el magnetòmetre i el seu funcionament. Com el seu nom indica, el terme Magneto no es refereix a aquell mutant boig de meravella que podia controlar els metalls només tocant el piano a l'aire. Ah! Però m'agrada aquest noi que és genial.

Un magnetòmetre és en realitat un equip que pot detectar els pols magnètics de la terra i assenyalar-ne la direcció. Tots sabem que la Terra és una enorme peça d’un imant esfèric amb pol nord i pol sud. I per això hi ha un camp magnètic. Un magnetòmetre detecta aquest camp magnètic i, en funció de la direcció del camp magnètic, pot detectar la direcció que estem davant.

Pas 3: Com funciona el mòdul del sensor HMC5883L?

El HMC5883L que és un sensor magnetòmetre fa el mateix. Té l'IC HMC5883L que prové de Honeywell. Aquest CI té 3 materials magneto-resistius a l'interior que estan disposats en els eixos x, y i z. La quantitat de corrent que circula per aquests materials és sensible al camp magnètic terrestre. Així, mesurant el canvi de corrent que circula per aquests materials, podem detectar el canvi en el camp magnètic de la Terra. Una vegada que el canvi és absorbit, els valors es poden enviar a qualsevol controlador incrustat, com ara un microcontrolador o un processador, mitjançant el protocol I2C.

Pas 4: Diagrama de circuits

El circuit d'aquesta brúixola digital basada en Arduino és bastant senzill, simplement hem d'interfície del sensor HMC5883L amb l'Arduino i connectar 8 LED als pins GPIO de l'Arduino Pro mini. El diagrama complet del circuit es mostra a la imatge superior.

El mòdul Sensor té 5 pins dels quals el DRDY (Data Ready) no s’utilitza al nostre projecte, ja que estem operant el sensor en mode continu. El Vcc i el pin de terra s’utilitzen per alimentar el mòdul amb 5V des de la placa Arduino. SCL i SDA són les línies de bus de comunicació I2C que estan connectades als pins I2C A4 i A5 de l’Arduino Pro mini respectivament. Com que el mòdul en si té una resistència de tracció alta a les línies, no cal afegir-les externament.

Per indicar la direcció hem utilitzat 8 LED tots connectats als pins GPIO de l'Arduino mitjançant una resistència limitant el corrent de 470 Ohms. El circuit complet està alimentat per una bateria de 9V a través del barril Jack. Aquest 9V s’ofereix directament al pin Vin de l’Arduino, on es regula a 5V mitjançant el regulador incorporat d’Arduino. Aquest 5V s’utilitza per alimentar el sensor i l’Arduino també.

Pas 5: consideració de paràmetres per al disseny de PCB

1. El gruix de l'amplada del traçat és mínim de 8 mil.

2. La bretxa entre el coure pla i el traç de coure és d’un mínim de 8 mil.

3. La bretxa entre un rastre a rastre és d’un mínim de 8 mil.

4. La mida mínima del trepant és de 0,4 mm.

5. Totes les pistes que tenen un recorregut actual necessiten traces més gruixudes.

Pas 6: fabricació

Podeu dibuixar el PCB Schematic amb qualsevol programari segons la vostra conveniència.

Aquí tinc adjunt el meu propi disseny i fitxer Gerber. Després de generar el fitxer Gerber, podeu enviar-lo a qualsevol fabricant de PCB.

Opinió personal: pengeu-la a LIONCIRCUITS i podreu fer una comanda en línia. És molt fàcil carregar i ordenar a la seva plataforma automatitzada.