Boussole avec GY-271 et Arduino Nano

Cette fois, nous construisons une boussole numérique. Pour cela, nous en avons besoin  Arduino nano, un Module GY-271  et un Anneau LED RGB. Nous pouvons simplement fournir à l'appareil fini un bloc de batterie 9V.

Circuit:

Le circuit est très simple. Le module GY-271 et l'anneau LED sont alimentés via 5V. Alors connectez GND et connectez Vcc à 5V sur le Nano. Le bus I2C du GY-271 est connecté aux connecteurs I2C du Nano. A4 avec SDA et A5 avec SCL. Pour l'anneau LED, nous connectons la ligne de signal à D4 sur le nano. Pour l'alimentation, nous connectons le pôle négatif du bloc de batterie avec GND et le pôle positif 9V via un interrupteur avec Vin sur le Nano.

Le code

La plupart des bibliothèques existantes sont destinées au HMC5883 qui a non seulement une adresse I2C différente mais également une affectation de registre différente. Cependant, comme le contrôle du QMC5883L est très simple, je n'ai pas utilisé de bibliothèque cette fois.

Nous pouvons facilement utiliser les fonctions de la bibliothèque Arduino I2C.

Dans le cas d'une réinitialisation logicielle, nous définissons les registres de contrôle 10 et 11. Intéressant est le registre de contrôle 9 avec lequel vous pouvez définir les paramètres importants du QMC5883L.

Le mode de fonctionnement stand-by ou mesure continue. Avec le débit de données de sortie, vous pouvez déterminer combien de mesures par seconde doivent être effectuées. 10 Hz, 50 Hz, 100 Hz ou 200 Hz peuvent être sélectionnés. Plus cette fréquence est élevée, plus la consommation d'énergie est élevée. La sensibilité (rang RNG) indique la densité de flux magnétique pour une déviation complète. Ici, +/- 2 Gauss ou +/- 8 Gauss peuvent être sélectionnés. Avec une sensibilité plus élevée, il convient de noter que l'influence perturbatrice des champs externes augmente. Enfin, vous pouvez définir le taux de suréchantillonnage. 64, 128, 256 et 512 peuvent être définis. Une valeur plus élevée réduit la bande passante du filtre et donc le bruit gênant, mais cela augmente également la consommation d'énergie.

Si vous souhaitez en savoir plus, vous pouvez les trouver dansFiche technique QMC5883L .

L'angle par rapport au champ magnétique terrestre est déterminé à partir des valeurs lues pour x et y. Cette valeur n'est exacte qu'à moitié si le module est maintenu aussi horizontal que possible. Pour l'affichage, l'angle est converti de +/- 180 degrés à 0 à 360 degrés puis divisé par 30 de sorte que nous obtenons 12 sections correspondant aux 12 LED de l'anneau. L'écart est ensuite utilisé pour déterminer la luminosité de la LED. si l'écart est négatif, la LED en face et la LED suivante sont également allumées. Si la valeur se situe entre les deux, les deux LED s'allument de manière égale.

Pour l'anneau LED, nous avons besoin de la bibliothèque NeoPixelBus.h. La bibliothèque du bus I2C Wire.h fait partie de l'installation standard.

Attention note importante:J'ai eu une erreur de compilation interne lors de la compilation. Des recherches sur Internet ont montré que c'est un problème avec la dernière bibliothèque matérielle Arduino. L'installation de la version précédente a résolu le problème. Sélectionnez simplement la version 1.6.22 dans le gestionnaire de cartes au lieu de la version 1.6.23 actuelle et cliquez sur Installer.

#include <Wire.h> // Bibliothèque Arduino I2C
#include <NeoPixelBus.h> // bibliothèque pour bande led

// Adresse I2C du QMC5883L
#define ADDR  0x0d

// valeurs pour le registre de contrôle QMC5883 1
// mode de fonctionnement
#define Mode_Standby    0b00000000
#define Mode_Continuous 0b00000001
// Débit de données en sortie
#define ODR_10Hz        0b00000000
#define ODR_50Hz        0b00000100
#define ODR_100Hz       0b00001000
#define ODR_200Hz       0b00001100
// Plage de mesure
#define RNG_2G          0b00000000
#define RNG_8G          0b00010000
// Taux d'échantillonnage excessif
#define OSR_512         0b00000000
#define OSR_256         0b01000000
#define OSR_128         0b10000000
#define OSR_64          0b11000000

// quelques constantes pour l'anneau LED
#définir MAXBRIGHT 64
#définir LEDCOUNT 12
#définir SIGNALPIN 4

// initialiser le pilote de bande LED
NeoPixelBus<NeoGrbFeature, Neo800KbpsMethod> bande(LEDCOUNT, SIGNALPIN);

// définir la couleur noire pour éteindre les leds
RgbColor noir(0,0,0);

// fonction pour écrire des données dans un registre sur QMC5883L
néant writeRegister(uint8_t reg, uint8_t val){   Câble.beginTransmission(ADDR); //commence à parler   Câble.écrire(reg);    Câble.écrire(val);   Câble.endTransmission();
}

// fonction pour lire les résultats de QMC5883L
néant readData(uint16_t * X, uint16_t * y, uint16_t * z) {   Câble.beginTransmission(ADDR);   Câble.écrire(0x00);   Câble.endTransmission();   Câble.demande de(ADDR, 6);   *X = Câble.lis(); // LSB x   *X |= Câble.lis() << 8; // MSB x   *y = Câble.lis(); // LSB z   *y |= Câble.lis() << 8; // MSB z   *z = Câble.lis(); // LSB y   *z |= Câble.lis() << 8; // MSB y
}

// fonction pour définir le registre de contrôle 1 sur QMC5883L
néant setCtrlRegister(uint8_t suréchantillonnage, uint8_t intervalle, uint8_t débit de données, uint8_t mode) {   writeRegister(9,suréchantillonnage | intervalle | débit de données | mode);
}

// fonction pour réinitialiser QMC5883L
néant redémarrage en douceur() {   writeRegister(0x0a,0x80);   writeRegister(0x0b,0x01);
}

// préparer le matériel
néant installer(){   En série.commencer(9600);   Câble.commencer();      En série.println("Début");   redémarrage en douceur();   setCtrlRegister(OSR_128,RNG_2G,ODR_100Hz,Mode_Continuous);   En série.println("init done");
}


néant boucle(){   int X,y,z; // données à trois axes   flotte azimut;   uint16_t azi; // azimut uniquement positif comme entier   uint8_t led1,led2;   uint8_t val1,val2;   int8_t diff;      // cela réinitialise tous les néopixels à un état désactivé   bande.Commencer();   bande.Spectacle();   readData(&X, &y, &z); // lire les données du capteur   // calcule l'angle entre x et y   // change le signe puisque les leds de l'anneau sont ordonnées dans le sens horaire   azimut = -atan2(y,X) * 180.0/PI;   // ajoute 180 degrés pour n'obtenir que des valeurs positives   azi = azimut+180;   // nous avons 12 leds tous les 30 degrés   led1=(azi/30) % 12;   // on calcule la différence entre l'angle d'origine   // et l'angle led donne au maximum +/- 30   diff = azi - led1 *30;   // nous voulons montrer les deux leds à gauche et à droite   // angle d'origine   si (diff>0) {     // si la différence est positive, nous mettons la led suivante     led2 = led1++;     si (led2 > 11) led2 = 0;     val1 = diff;     val2 = 30-diff;    } autre {     // si la différence est négative, nous mettons la led précédente     led2 = led1--;     si (led2<0) led2 = 11;     val1 = -diff;     val2 = 30+diff;   }   // éteindre toutes les leds   bande.ClearTo(noir);   // met les wo leds sur la valeur calculée avec du rouge   RgbColor col1(val1*MAXBRIGHT/30,0,0);   bande.SetPixelColor(led1,col1);   RgbColor col2(val2*MAXBRIGHT/30,0,0);   bande.SetPixelColor(led2,col2);   // envoie des données à l'anneau led   bande.Spectacle();   // Afficher les valeurs sur la ligne série   En série.impression("Valeur X:");   En série.println(X);   En série.impression("Valeur Y:");   En série.println(y);   En série.impression("Valeur Z:");   En série.println(z);   En série.impression("Richtung:");   En série.impression(azimut);   En série.println("°");   En série.impression("LED 1 =");   En série.impression(led1);   En série.impression("lumineux =");   En série.println(val1);   En série.impression("LED 2 =");   En série.impression(led2);   En série.impression("lumineux =");   En série.println(val2);   En série.println();   // attend 1 seconde   retard(1000);
}

Viel Spass mit dem Kompass

Gerald