מצפן LED ומד גובה: 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

אובייקטים עם נוריות LED תמיד מרתקים אותי. לכן פרויקט זה לשלב את חיישן המצפן הדיגיטלי הפופולרי HMC5883L עם 48 נוריות LED. על ידי הצבת הלדים במעגל הלד שהוא תאורה הוא הכיוון שאליו אתה הולך. כל 7.5 מעלות יניעו LED חדש שנותן תוצאות מפורטות.

לוח GY-86 מספק גם חיישן לחץ ברומטרי MS5611. בעזרת חיישן זה ניתן לחשב את הגובה. בגלל הרזולוציה הגבוהה הוא מושלם עבור מד גובה.

לחיישן MPU6050 בלוח GY-86 יש גם תאוצה 3 צירים וגם גירוסקופ 3 צירים. הג'ירוסקופ יכול למדוד את מהירות המיקום הזוויתי לאורך זמן. מד התאוצה יכול למדוד את האצת הכבידה ובאמצעות מתמטיקה טריגונומטרית אפשר לחשב את הזווית שבה החיישן ממוקם. על ידי שילוב של מד התאוצה ונתוני הג'ירוסקופ ניתן לקבל מידע על כיוון החיישן. זה יכול לשמש לפיצוי הטיה של מצפן HMC5883L (לעשות).

סרטוני ההדרכה הקצרים במדריך זה יסבירו בפירוט כיצד הוא פועל. הליכי הכיול הם אוטומטיים כך שההצלחה מובטחת. הטמפרטורה זמינה ב צלזיוס (ברירת מחדל) או פרנהייט.

תעשה חיים !!

שלב 1: מד גובה

מד הגובה עושה שימוש בחיישן הלחץ הברומטרי MS5611. ניתן לקבוע את הגובה על סמך מדידת הלחץ האטמוספרי. ככל שהגובה גדול יותר, הלחץ יורד. בעת ההפעלה, מד הגובה משתמש בלחץ ברירת המחדל של פני הים של 1013.25 mbar. על ידי לחיצה על הכפתור בסיכה 21 הלחץ במיקום שלך ישמש כהפניה. בדרך זו ניתן למדוד בערך איזה גובה יש למשהו (למשל בעת נסיעה במעלה הגבעה עם מכונית).

בפרויקט זה משתמשים ב"נוסחה היפומטרית ". נוסחה זו משתמשת בטמפרטורה כדי לפצות את המדידה.

float alt=((powf (source / ((float) P / 100.0), 0.19022256) - 1.0) * ((float) TEMP / 100 + 273.15)) / 0.0065;

תוכל למצוא מידע נוסף על הנוסחה ההיפומטרית כאן:

נוסחה היפומטרית

נתוני כיול המפעל וטמפרטורת החיישנים נקראים מחיישן MS5611 ומוחלים על קוד כדי לקבל את המדידות המדויקות ביותר. במהלך הבדיקה גיליתי שחיישן MS5611 רגיש לזרימות אוויר ולהבדלים בעוצמת האור. זה חייב להיות אפשרי להשיג תוצאות טובות יותר מאשר בסרטון הדרכה זה.

שלב 2: חלקים

1 x שבב מיקרו-שבב 18f26k22 28-PIN PDIP

3 x MCP23017 מרחיב קלט/פלט 16 סיביות SPDIP 28 פינים

48 x LED 3 מ מ

1 x מודול GY-86 עם חיישני MS5611, HMC5883L ו- MPU6050

1 x SH1106 OLED 128x64 I2C

1 x קבלים קרמיים 100nF

נגד 1 x 100 אוהם

שלב 3: תרשים מעגלים ו- PCB

הכל מתאים על לוח PCB חד צדדי. מצא כאן את קבצי הנשר וגרבר, כך שתוכל להכין זאת בעצמך או לשאול יצרן PCB.

אני משתמש במצפן LED ומד הגובה במכונית שלי ומשתמש בממשק OBD2 כאספקת חשמל. המיקרו -בקר מתאים מושלם למחבר.

שלב 4: כיצד ליישר נוריות LED במעגל תוך שניות עם תוכנת עיצוב PCB של Eagle

אתה חייב לראות את התכונה הנחמדה הזו בתוכנת עיצוב PCB של Eagle שחוסכת לך שעות עבודה. בעזרת תכונת נשר זו תוכלו ליישר נוריות LED במעגל תוך שניות.

פשוט לחץ על הכרטיסייה "קובץ" ולאחר מכן על "הפעל ULP". מכאן לחץ על "cmd-draw.ulp". בחר "העבר", "שלב תואר" ו"עיגול ". מלא את שם הנורית הראשונה בשדה "שם". הגדר את הקואורדינטות של מרכז המעגל ברשת על השדות "קו מרכז X" ו- "מרכז מרכז Y". בפרויקט זה יש 48 נוריות LED כך ש 360 מחולק ב- 48 הופך 7.5 לשדה "זווית צעד". הרדיוס של מעגל זה הוא 1.4 אינץ '. הקש enter ויש לך מעגל נורמלי מושלם.

שלב 5: תהליך כיול מצפן

ה- HMC5883L כולל ADC של 12 סיביות המאפשר דיוק כיוון מצפן צלזיוס של 1 עד 2 מעלות צלזיוס. אבל לפני שהוא נותן נתונים שמישים, הוא צריך להיות מכויל. על מנת שהפרויקט הזה יופעל בצורה חלקה קיימת שיטת כיול זו המספקת קיזוז x ו- y. זו לא השיטה המתוחכמת ביותר אך היא מספיקה לפרויקט זה. הליך זה יעלה לך מספר דקות בלבד ונותן לך תוצאות טובות.

על ידי טעינה והפעלת תוכנה זו תונחה בתהליך כיול זה. צג OLED יגיד לך מתי התהליך יתחיל ומתי הוא יסתיים. תהליך כיול זה יבקש מכם לסובב את החיישן 360 מעלות תוך החזקתו שטוחה לחלוטין (אופקית לקרקע). הרכיבו אותו על חצובה או משהו כזה. פעולה זו על ידי החזקת זה ביד שלך לא עובדת. בסוף הקיזוז יוצג ב- OLED. אם אתה מפעיל הליך זה מספר פעמים אתה חייב לראות תוצאות כמעט שוות.

לחלופין, הנתונים שנאספו זמינים גם באמצעות RS232 באמצעות סיכה 27 (9600 באוד). פשוט השתמש בתוכנית מסוף כמו Putty ואסוף את כל הנתונים בקובץ היומן. ניתן לייבא נתונים אלה בקלות ב- Excel. מכאן אתה יכול לראות ביתר קלות כיצד נראה הקיזוז של HMC5883L שלך.

הקיזוזים מוכנסים ל- EEPROM של המיקרו -בקר. אלה ייטענו בעת ההפעלה של תוכנת המצפן ומד הגובה שתמצא בשלב 7.

שלב 6: פיצוי הירידה המגנטית של המיקום שלך

יש צפון מגנטי וצפון גיאוגרפי (הקוטב הצפוני). המצפן שלך יעקוב אחר קווי השדה המגנטי של כדור הארץ כך שיצביע על הצפון המגנטי. ההבדל בין הצפון המגנטי לצפון הגיאוגרפי נקרא ירידה מגנטית. במיקום שלי הירידה היא רק מעלה אחת ו -22 דקות אז לא כדאי לפצות זאת. במקומות אחרים ירידה זו יכולה להיות עד 30 מעלות.

מצא את הנטייה המגנטית במיקום שלך

אם אתה רוצה לפצות זאת (אופציונלי) תוכל להוסיף את הנטייה (מעלות ודקות) ב- EEPROM של המיקרו -בקר. במיקום 0x20 אתה יכול להוסיף את התארים בצורה הקסדצימלית חתומה. הוא חתום מכיוון שהוא יכול להיות גם ירידה שלילית. במיקום 0x21 אתה יכול להוסיף את הדקות גם בצורה הקסדצימלית.

שלב 7: הידור הקוד

הידור קוד המקור הזה ותכנת את המיקרו -בקר שלך. קוד זה מהדר נכון עם MPLABX IDE v5.20 ו- XC8 מהדר v2.05 במצב C99 (לכן כלול את ספריות C99). כמו כן קובץ ה- hex זמין, כך שתוכל לדלג על הליך האוסף. הקפד לבטל את סימון תיבת הסימון "נתוני EEPROM מופעלים" כדי למנוע החלפת נתוני כיול (ראה שלב 5). הגדר את המתכנת שלך ל -3.3 וולט!

על ידי חיבור סיכה 27 לאדמה אתה מקבל את הטמפרטורה בפרנהייט.

תודה לאחים דובלר על הספרייה הגרפית µGUI שלו

סגנית בתחרות החיישנים