بوصلة رقمية باستخدام مقياس المغناطيسية HMC5883L واردوينو: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

اهلا ياجماعة،

يمكن أن يشير هذا المستشعر إلى الشمال والجنوب والشرق والغرب الجغرافيين ، ويمكننا نحن البشر أيضًا استخدامه في بعض الأحيان عند الحاجة. وبالتالي. في هذه المقالة ، دعنا نحاول فهم كيفية عمل مستشعر مقياس المغناطيسية وكيفية توصيله بوحدة تحكم دقيقة مثل Arduino. سنقوم هنا ببناء بوصلة رقمية رائعة ستساعدنا في العثور على الاتجاهات من خلال توهج مؤشر LED يشير إلى الاتجاه الشمالي.

تم تصنيع هذه البوصلة الرقمية بدقة على PCB بواسطة LIONCIRCUITS. جربهم يا رفاق. جودة ثنائي الفينيل متعدد الكلور جيدة حقًا.

الخطوة 1: الأجهزة المطلوبة

تم استخدام المكونات التالية:

• اردوينو برو ميني
• جهاز استشعار مقياس المغناطيسية HMC5883L
• مصابيح LED - 8Nos
• 470Ohm المقاوم - 8Nos
• جاك برميل
• شركة مصنعة موثوقة لثنائي الفينيل متعدد الكلور مثل LionCircuits
• مبرمج FTDI للميني
• جهاز كمبيوتر / كمبيوتر محمول

الخطوة 2: ما هو مقياس المغناطيسية وكيف يعمل؟

قبل الغوص في الدائرة ، دعونا نفهم قليلاً عن مقياس المغناطيسية وكيفية عملها. كما يوحي الاسم ، لا يشير المصطلح Magneto إلى ذلك المتحول المجنون في الأعجوبة الذي يمكنه التحكم في المعادن بمجرد العزف على البيانو في الهواء. أوهه! لكني أحب ذلك الرجل فهو رائع.

مقياس المغناطيسية هو في الواقع قطعة من المعدات يمكنها استشعار الأقطاب المغناطيسية للأرض وتوجيه الاتجاه وفقًا لذلك. نعلم جميعًا أن الأرض قطعة ضخمة من مغناطيس كروي مع القطب الشمالي والقطب الجنوبي. وبسبب ذلك يوجد مجال مغناطيسي. يستشعر مقياس المغناطيسية هذا المجال المغناطيسي وبناءً على اتجاه المجال المغناطيسي يمكنه اكتشاف الاتجاه الذي نواجهه.

الخطوة الثالثة: كيف تعمل وحدة الاستشعار HMC5883L؟

كون HMC5883L مستشعر مغناطيسي يقوم بنفس الشيء. يحتوي على HMC5883L IC عليه وهو من شركة Honeywell. يحتوي هذا IC على 3 مواد مقاومة للمغناطيسية مرتبة بداخلها في المحاور x و y و z. إن كمية التيار المتدفق عبر هذه المواد حساسة للمجال المغناطيسي للأرض. لذلك من خلال قياس التغيير في التيار المتدفق عبر هذه المواد ، يمكننا اكتشاف التغيير في المجال المغناطيسي للأرض. بمجرد أن يتم امتصاص التغيير في مجال مغناطيسي ، يمكن بعد ذلك إرسال القيم إلى أي وحدة تحكم مدمجة مثل وحدة التحكم الدقيقة أو المعالج من خلال بروتوكول I2C.

الخطوة 4: مخطط الدائرة

دائرة البوصلة الرقمية القائمة على Arduino بسيطة للغاية ، علينا ببساطة توصيل مستشعر HMC5883L مع Arduino وتوصيل 8 مصابيح LED بدبابيس GPIO في Arduino Pro mini. يظهر مخطط الدائرة الكاملة في الصورة أعلاه.

تحتوي وحدة المستشعر على 5 دبابيس لا يتم استخدام DRDY (Data Ready) منها في مشروعنا نظرًا لأننا نقوم بتشغيل المستشعر في الوضع المستمر. يتم استخدام Vcc والدبوس الأرضي لتشغيل الوحدة بجهد 5 فولت من لوحة Arduino. SCL و SDA هما خطي ناقل اتصال I2C متصلان بمسامير A4 و A5 I2C في Arduino Pro mini على التوالي. نظرًا لأن الوحدة نفسها بها مقاومة سحب عالية على الخطوط ، فلا داعي لإضافتها خارجيًا.

للإشارة إلى الاتجاه الذي استخدمناه 8 مصابيح LED جميعها متصلة بدبابيس GPIO في Arduino من خلال المقاوم الحالي المحدد من 470 أوم. يتم تشغيل الدائرة الكاملة بواسطة بطارية 9V من خلال ماسورة جاك. يتم توفير هذا 9V مباشرة إلى دبوس Vin في Arduino حيث يتم تنظيمه إلى 5V باستخدام المنظم الموجود على متن Arduino. ثم يتم استخدام 5V لتشغيل المستشعر و Arduino أيضًا.

الخطوة 5: اعتبار المعلمة لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

1. سمك عرض الأثر لا يقل عن 8 مل.

2. الفجوة بين النحاس المستوي و أثر النحاس لا تقل عن 8 مل.

3. الفجوة بين التتبع المراد تتبعه لا تقل عن 8 مل.

4. الحد الأدنى لحجم الحفر 0.4 مم.

5. تحتاج جميع المسارات التي لها مسار حالي إلى آثار أكثر سمكًا.

الخطوة السادسة: التصنيع

يمكنك رسم مخطط ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع أي برنامج حسب راحتك.

هنا ، لدي تصميمي الخاص وملف جربر المرفقين. بعد إنشاء ملف Gerber ، يمكنك إرساله إلى أي شركة مصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور.

رأي شخصي: قم بتحميله على LIONCIRCUITS ويمكنك تقديم طلب عبر الإنترنت. من السهل جدًا التحميل والطلب على نظامهم الأساسي الآلي.