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楼主: eagler8

[经验] 【Arduino】168种传感器模块系列实验(158)---QMC5883L三轴罗盘

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 楼主| 发表于 2021-1-25 11:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 eagler8 于 2021-1-25 11:46 编辑

QMC5883L Compass 函数的几个使用要点

1、QMC5883L与Arduino Uno / Nano的连接

  1. VCC  O ---- O +5v
  2. GND  O ---- O GND
  3. SCL  O ---- O A5
  4. SDA  O ---- O A4
  5. DRDY O ---- X NOT CONNECTED
复制代码

2、入门
首先,在程序顶部包括QMC5883L指南针库。

  1. #include <QMC5883LCompass.h>
  2. QMC5883LCompass compass;
复制代码

然后在setup()函数中添加:

  1. void setup(){
  2.   compass.init();
  3. }
复制代码

3、获取X,Y或Z轴的数值
要获取X,Y或Z传感器的读数,只需调用所需的功能。

  1. void loop(){
  2.    int x = compass.getX();
  3.    int y = compass.getY();
  4.    int z = compass.getZ();
  5. }
复制代码
 楼主| 发表于 2021-1-25 11:15 | 显示全部楼层
本帖最后由 eagler8 于 2021-1-25 13:18 编辑

4、获取方位角的数值
要获取计算出的方位角(罗盘度)值,只需调用getAzimuth();。

  1. void loop(){
  2.    int a = compass.getAzimuth();
  3. }
复制代码



5、获取方向/方位
QMC5883L指南针库可计算传感器指向的方向范围和方向。您可以调用两个函数。
要获取传感器面向的方向的12点值,可以调用getBearing(azimuth)。这会将罗盘的360度范围划分为12个部分,并按顺时针顺序返回值0-11。在这种情况下,0 = N,3= E,6 = S,9=W。如果您希望滚动自己的方向输出功能而不需要计算,则此功能很有用。

  1. void loop(){
  2.    azimuth = compass.getAzimuth();
  3.    byte b = compass.getBearing(azimuth);
  4. }
复制代码



要获取传感器指向方向的12点文字表示,可以致电getDirection(azimuth);。这将产生一个char数组[3],其中的字母代表每个方向。由于我们无法返回数组,因此需要通过引用传递值。

  1. void loop(){
  2.    azimuth = compass.getAzimuth();
  3.    char myArray[3];
  4.    getDirection(myArray, azimuth);
  5. }
复制代码



如果要打印这些值,可以这样:

  1. void loop(){
  2.    azimuth = compass.getAzimuth();
  3.    char myArray[3];
  4.    
  5.    getDirection(myArray, azimuth);
  6.    
  7.    Serial.print(myArray[0]);
  8.    Serial.print(myArray[1]);
  9.    Serial.print(myArray[2]);
  10.    Serial.println();
  11. }
复制代码


 楼主| 发表于 2021-1-25 11:36 | 显示全部楼层
6、更改I2C地址
要在调用compass.setADDR(BYTE_VALUE);之前更改I2C地址呼叫,compass.init();如下所示:

  1. void setup(){
  2.   compass.setADDR(BYTE);
  3.   compass.init();
  4. }
复制代码



7、更改模式,数据速率,比例,采样率
您还可以更改QMC5583L芯片的模式,灵敏度,采样率和输出率。等等,只需在调用compass.setMode(MODE, ODR, RNG, OSR);后调用即可compass.init()。请注意,每个值必须是一个字节。设置每个模式的值在预设中,并取自QST QMC5583L数据表。

17.jpg



 楼主| 发表于 2021-1-25 11:55 | 显示全部楼层
8、精细QMC5583L传感器输出
在传感器读数似乎反弹的情况下,平滑可以提供帮助。QMC5883L指南针库使用滚动平均值功能来存储(N)个传感器读数并返回每个轴的平均值。该平均还对方位角和方向输出进行平滑处理。

如果启用,该功能的第二部分将采用内部滚动逐步通过的当前替代和替代,将其从总体上中删除。这可以帮助消除在错误的读数中可能发生的替代的高点和低点。

应该注意的是,内置的平滑功能将导致额外的处理时间。

  1. compass.setSmoothing(STEPS, ADVANCED);
复制代码



在循环之前启用平滑调用。

步骤:int,使结果平滑的步骤数。1到10的有效值。更高的步长等于更平滑,但处理时间缩短。

*:启用此功能将使平滑效果更好,但处理时间缩短。*

  1. void setup(){
  2.   compass.init();
  3.   compass.setSmoothing(10, true);
  4. }
复制代码


 楼主| 发表于 2021-1-25 11:58 | 显示全部楼层
9、校准QMC5583L传感器
QMC5883LCompass库包含校准功能和实用程序大纲,可帮助您校准QMC5883L芯片。校准是一个两步过程。

步骤1:运行校准程序
a、确保已连接QMC5883L芯片。
b、在示例> QMC5883LCOMPASS>校准下找到随附的校准草图。
c、将校准草图上传到您的arduino,然后打开串行监视器。
d、校准过程开始时,通过移动传感器来伴随屏幕上的指示。
c、收集完所有校准数据后,复制副本的代码

  1. compass.setCalibration(-1537, 1266, -1961, 958, -1342, 1492);
复制代码



可能需要保存它以备将来参考。

步骤2:使用校正资料
a、项目的程序,将然后复制的代码行直接插入到compass.init()调用下方。
b、照常使用QMC5883LCompass库。
建议您使用提供的校准草图来生成传感器的预设和替代,但也可以使用该

  1. compass.setCalibration(X_MIN, X_MAX, Y_MIN, Y_MAX, Z_MIN, Z_MAX);
复制代码



函数添加自己的预设和替代。

 楼主| 发表于 2021-1-25 13:15 | 显示全部楼层
实验开源代码
项目四:通过串口实时绘制电子罗盘方位(12等分)的波形
说明:实时数值 0 = N,3 = E,6 = S,9 =W

  1. /*
  2.   【Arduino】168种传感器模块系列实验(资料代码+图形编程+仿真编程)
  3.    实验一百五十八:QMC5883L电子指南针罗盘模块 三轴磁场传感器GY-271
  4.   1、安装库:IDE--工具--管理库--搜索“QMC5883L”--安装QMC5883LCompass
  5.   2、项目四:通过串口实时绘制电子罗盘方位(12等分)的波形
  6.   3、实验接线:
  7.   QMC5883L-------------- UNO
  8.   VCC------------------- 5V
  9.   GND------------------- GND
  10.   SCL ------------------- A5
  11.   SDA------------------- A4
  12.   DRDY------------------ N/C
  13.   4、说明:实时数值 0 = N,3 = E,6 = S,9 =W
  14. */

  15. #include <QMC5883LCompass.h>

  16. QMC5883LCompass compass;

  17. void setup() {
  18.   Serial.begin(9600);
  19.   compass.init();
  20. }

  21. void loop() {
  22.   compass.read();

  23.   byte a = compass.getAzimuth();
  24.   // 根据方位/方位角的方向,此处的输出将是介于0到11之间的值。
  25.   byte b = compass.getBearing(a);
  26.   
  27.   Serial.print("指南针方位: ");
  28.   Serial.print(b);
  29.   Serial.println();
  30.   
  31.   delay(800);
  32. }
复制代码




 楼主| 发表于 2021-1-25 14:06 | 显示全部楼层
用手转动QMC5883L模块,串口输出的指南针方位数值变动实时波形

19.jpg


 楼主| 发表于 2021-1-25 14:09 | 显示全部楼层
串口输出的指南针方位数值



20.jpg


 楼主| 发表于 2021-1-25 14:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 eagler8 于 2021-1-25 19:06 编辑

做了一个指南针方位示意图

21-.jpg

本实验指南针方位的取值范围为0~11,北点为0,东点为3,南点为6,西点为9。东(duEast)、西(West)、南(zhiSouth)、北dao(North)这四个方向的字母表示,是根据他们的英文单词的首字母来确定的。



发表于 2021-1-25 18:33 | 显示全部楼层
eagler8 发表于 2021-1-25 14:38
做了一个指南针方位示意图

简直棒极了,你的效率如此之高,钦佩
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