Ulinganishaji wa Magnetometer rahisi na ngumu ya Chuma: Hatua 6 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Ikiwa hobby yako ni RC, drones, roboti, umeme, ukweli wa kuongeza au sawa basi mapema au baadaye utakutana na jukumu la upimaji wa magnetometer. Moduli yoyote ya sumaku lazima ilinganishwe, kwa sababu kipimo cha uwanja wa sumaku kinakabiliwa na upotovu fulani. Kuna aina mbili za upotoshaji huu: upotofu wa chuma ngumu na upotoshaji laini wa chuma. Nadharia juu ya upotovu huu unaweza kupata hapa. Ili kupata vipimo sahihi unapaswa kupima magnetometer kwa upotovu wa chuma ngumu na laini. Hii inaelezea njia rahisi ya kuifanya.

Hatua ya 1: Mambo Unayohitaji

Vifaa:

• Moduli ya magnetometer ya HMC5883L
• Bodi ya Arduino Mega 2560

* Lakini unaweza kupitisha hii kwa urahisi kwa moduli nyingine ya sumaku au bodi ya arduino.

Programu:

• Mwalimu Mkuu
• Mtazamaji wa Mag

Programu dhibiti:

Mchoro wa Arduino

* Mchoro huu umeandikwa kwa moduli ya HMC5883L, lakini unaweza kuipitisha kwa urahisi kwa moduli yako.

Wengine:

• Sanduku la Karatasi
• Bodi ya mkate
• Waya

Hatua ya 2: Kufanya Sanduku la Upimaji

Kwa mchakato wa upimaji unapaswa kufanya sanduku maalum la upimaji (picha 2.1). Kwa kutengeneza hii nilitumia sanduku la karatasi, lakini unaweza kutumia plastiki, baa ya mbao au kitu kingine pia. Unapaswa kujiunga na moduli ya magnetometer na sanduku (kwa mfano na gundi) kama inavyoonekana kwenye picha 2.1. Kwenye nyuso za sanduku unapaswa kuchora mfumo wa kuratibu kulingana na mfumo wa kuratibu wa moduli ya sumaku.

Hatua ya 3: Uunganisho wa Umeme

Unganisha moduli ya sumaku na bodi ya arduino kama inavyoonekana kwenye picha 3.1. Kumbuka kuwa voltage ya ugavi wa moduli ya magnetometer inaweza kuwa 3, 3 V (kama ilivyo kwangu na toleo la HMC5883L GY-273).

Hatua ya 4: Kufunga Programu na Firmware

Pakua programu na firmware hapa. Jalada hili lina faili:

• MagMaster.exe - mpango wa upimaji wa magnetometer
• MagViewer.exe - mpango wa taswira ya vipimo vya magnetometer
• Arduino_Code - mchoro wa arduino wa mchakato wa upimaji
• Arduino_Test_Results - mchoro wa arduino wa kupima matokeo ya upimaji
• Arduino_Radius_Stabilisation - mchoro wa arduino wa kupima matokeo ya upimaji na algorithm ya utulivu wa eneo
• Faili za MagMaster na Faili za MagViewer - faili za mfumo wa MagMaster.exe na MagViewer.exe

Nakili faili hizi zote kwenye folda yoyote. Pakia mchoro wa "Arduino_Code" kwenye ubao wa arduino. Mchoro huu wa arduino unahitaji maktaba ya HMC5883L, nakili folda "HMC5883L" (iliyowekwa kwenye folda ya "Arduino_Code") kwa folda "C: / Programu za Faili / Maktaba za Arduino" kabla ya kupakia mchoro.

Hatua ya 5: Upimaji

Utangulizi

Ulinganishaji wa magnetometer ni mchakato wa kupata matrix ya mabadiliko na upendeleo.

Ili kupata vipimo vya kipimo cha uwanja wa sumaku unapaswa kutumia hali hii ya mabadiliko na upendeleo katika programu yako. Katika algorithm yako unapaswa kutumia upendeleo kwa vector ya data isiyo na kipimo cha magnetometer (X, Y, Z kuratibu) na kisha kuzidisha tumbo la mabadiliko na vector hii inayosababisha (picha 5.4). Algorithm ya C ya mahesabu haya unaweza kupata katika michoro ya "Arduino_Test_Results" na "Arduino_Radius_Stabilization".

Mchakato wa upimaji

Endesha MagMaster.exe na uchague bandari ya serial ya bodi ya arduino. Kamba za kijani kwenye dirisha la programu zinaonyesha kuratibu za vector ya sumaku (picha 5.1).

Weka moduli ya sumaku (sanduku la upimaji na moduli ya magnetometer iliyoambatanishwa) kama inavyoonyeshwa kwenye picha 5.2.1 na bonyeza kitufe cha "Point 0" cha sanduku la kikundi la "Axis X +". Kumbuka kuwa sanduku la hesabu halijasimama kwa ndege iliyowekwa sawa. Kisha weka kipima nguvu kama ilivyoonyeshwa kwenye picha 5.2.2 na ubonyeze kitufe cha "Point 180" cha kisanduku cha kikundi cha "Axis X +" na kadhalika. Unapaswa kufanya kwa njia ifuatayo (angalia picha 5.3 pia):

• Picha 5.2.1: "Point 0", "Axis X +"
• Picha 5.2.2: "Point 180", "Axis X +"
• Picha 5.2.3: "Point 0", "Axis X-"
• Picha 5.2.4: "Point 180", "Axis X-"
• Picha 5.2.5: "Point 0", "Axis Y +"
• Picha 5.2.6: "Point 180", "Axis Y +"
• Picha 5.2.7: "Pointi 0", "Mhimili Y-"
• Picha 5.2.8: "Point 180", "Axis Y-"
• Picha 5.2.9: "Point 0", "Axis Z +"
• Picha 5.2.10: "Point 180", "Axis Z +"
• Picha 5.2.11: "Pointi 0", "Mhimili Z-"
• Picha 5.2.12: "Point 180", "Axis Z-"

Unapaswa kujaza meza. Baada ya hapo bonyeza "Hesabu Matrix ya Mabadiliko na Upendeleo" na upate hali ya mabadiliko na upendeleo (picha 5.3).

Matrix ya mabadiliko na upendeleo umepata! Ulinganishaji umekamilika!

Hatua ya 6: Upimaji na Taswira

Uoneshaji wa vipimo visivyo na kipimo

Pakia mchoro wa "Arduino_Code" kwenye ubao wa arduino. Endesha MagViewer.exe, chagua bandari ya serial ya bodi ya arduino (kiwango cha juu cha bandari ya sera inapaswa kuwa 9600 bps) na bonyeza "Run MagViewer". Sasa unaweza kuona kuratibu za vector ya data ya magnetometer katika nafasi ya 3D kwa wakati halisi (picha 6.1, video 6.1, 6.2). Vipimo hivi havijalinganishwa.

Taswira za vipimo vilivyokadiriwa

Hariri mchoro wa "Arduino_Radius_Stabilization", badilisha data ya mabadiliko ya chaguo-msingi na upendeleo na ile uliyopata wakati wa data ya upimaji (hali yako ya mabadiliko na upendeleo). Pakia mchoro wa "Arduino_Radius_Stabilization" kwenye ubao wa arduino. Endesha MagViewer.exe, chagua bandari ya serial (kiwango cha boud ni 9600 bps), bonyeza "Run MagViewer". Sasa unaweza kuona vipimo vilivyokadiriwa katika nafasi ya 3D kwa wakati halisi (picha 6.2, video 6.3, 6.4).

Kwa kutumia michoro hizi unaweza kuandika rahisi hesabu ya mradi wako wa sumaku na vipimo vya kipimo!