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2015/04/19からのアクセス回数 7348
地磁気センサHM5883Lを使って電子コンパスに挑戦しました。
ライブラリの作成はlbeDuinoの環境で行い、そのままArduino（3.3V版）でも動いています。
いろんなところからHM5883Lを使ったモジュールが販売されていますが、 今回はマルツパーツの3軸ディジタルコンパス用地磁気センサモジュールを使用しました。
このモジュールは、以下のようなピン配置になっており、トラ技2014/02の 【特集 最軽量！8ピンDIP ARMエントリ誕生】内で紹介されている実験基板 のI2Cソケットモジュールと同じ配置になっています。 *1
I2Cソケットシールドを以下の様に作成しました。今回はプルアップ抵抗のジャンパーを省略しました。
出来上がったI2Cソケットシールド
鈴木哲哉さんの著書 作って遊べるArduino互換機 を参考に、以下のメソッドを実装しました。
class HMC5883L {
public:
HMC5883L(PinName sda, PinName scl);
void setup();
void setGain(int gain);
void writeReg(int reg, int val); // レジスタに値を書き込む
int readReg(int reg); // レジスタの値を取得
void measure(); // 測定を実行
float getAbs(); // 全磁力を返す
float getHead(); // 北からの方位角を返す（単位 度）
float x, y, z; // 測定地（単位 mGa）
private:
I2C i2c;
float ax, ay, az; // 測定データを保持
};
HM5883Lモジュールのx, y, zの座標系は以下の通りです。
以下のようなサンプルプログラム（スケッチ）で動作を確認しました。
#include "lbed.h"
#include "AQCM0802.h"
#include "HMC5883L.h"
// D13番ピンにLEDを接続
DigitalOut led(D13);
// D8番ピンSDA, D9番ピンSCL
AQCM0802 lcd(D8, D9);
HMC5883L sensor(D8, D9);
// タクトスイッチ
DigitalIn sw1(D2);
DigitalIn sw2(D3);
int showHead = 0;
void setup() {
sw1.mode(PullUp);
sw2.mode(PullUp);
lcd.setup();
sensor.setup();
sensor.setGain(1);
lcd.print("HMC5883L setup");
wait_ms(1000);
}
void loop() {
led = !led;
lcd.cls();
lcd.locate(0, 1);
sensor.measure();
if (!sw1) {
showHead = !showHead;
}
if (showHead) {
lcd.locate(0, 0);
lcd.print("Head:");
lcd.print(sensor.getHead(), 1);
lcd.locate(0, 1);
lcd.print("Absolute:");
lcd.print(sensor.getAbs(), 1);
}
else {
lcd.locate(0, 0);
lcd.print("X:");
lcd.print(sensor.x, 1);
lcd.locate(0, 1);
lcd.print("Y:");
lcd.print(sensor.y, 1);
}
wait_ms(500);
}
X, Yを出力すると、Yの値が1回転してもすべてマイナスの値になるなど、結果が不可解です。 しかし、Arduinoの例題を実行しても同じ傾向がみられました。（古いArduinoのファイルで修正が必要）
以下の様に変更しました。
/*
An Arduino code example for interfacing with the HMC5883
by: Jordan McConnell
SparkFun Electronics
created on: 6/30/11
license: OSHW 1.0, http://freedomdefined.org/OSHW
Analog input 4 I2C SDA
Analog input 5 I2C SCL
*/
#include <Wire.h> //I2C Arduino Library
#define address 0x1E //0011110b, I2C 7bit address of HMC5883
void setup(){
//Initialize Serial and I2C communications
Serial.begin(9600);
while (!Serial) {
; // wait for serial port to connect. Needed for Leonardo only
}
Wire.begin();
//Put the HMC5883 IC into the correct operating mode
Wire.beginTransmission(address); //open communication with HMC5883
Wire.write(0x02); //select mode register
Wire.write(0x00); //continuous measurement mode
Wire.endTransmission();
}
void loop(){
int x,y,z; //triple axis data
//Tell the HMC5883 where to begin reading data
Wire.beginTransmission(address);
Wire.write(0x03); //select register 3, X MSB register
Wire.endTransmission();
//Read data from each axis, 2 registers per axis
Wire.requestFrom(address, 6);
if(6<=Wire.available()){
x = Wire.read()<<8; //X msb
x |= Wire.read(); //X lsb
z = Wire.read()<<8; //Z msb
z |= Wire.read(); //Z lsb
y = Wire.read()<<8; //Y msb
y |= Wire.read(); //Y lsb
}
//Print out values of each axis
Serial.print("x: ");
Serial.print(x);
Serial.print(" y: ");
Serial.print(y);
Serial.print(" z: ");
Serial.println(z);
delay(250);
}
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