इस अवसर पर, हम उन सेंसरों में से एक के बारे में बात करने जा रहे हैं जो नेविगेशन और ओरिएंटेशन से संबंधित Arduino परियोजनाओं में सबसे अधिक उपयोग किया जाता है: जीवाई-271. इस मॉड्यूल में सेंसर शामिल है एचएमसी5883एल, जो एक तीन-अक्ष मैग्नेटोमीटर है जो चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाने में सक्षम है और इसलिए, हमें चुंबकीय उत्तर के संबंध में अभिविन्यास देता है।
यदि आप इसे Arduino के साथ एक प्रोजेक्ट में एकीकृत करने के बारे में सोच रहे हैं, तो इस पूरे लेख में हम इसके सभी विवरण समझाएंगे: इसकी विशेषताओं से, इसे कैसे कनेक्ट करें और प्रोग्राम करें, उपयोग के उदाहरण और सर्वोत्तम परिशुद्धता प्राप्त करने के लिए युक्तियां। तो आगे पढ़ें और जानें कि Arduino के साथ डिजिटल कंपास कैसे बनाएं!
GY-271 सेंसर क्या है?
सेंसर जीवाई-271 यह एक मॉड्यूल है जो मैग्नेटोमीटर को एकीकृत करता है एचएमसी5883एल. यह चिप तीन अक्षों (एक्स, वाई और जेड) में चुंबकीय क्षेत्र को मापने में सक्षम है और, इस डेटा के साथ, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के संबंध में अभिविन्यास जानना संभव है। इस सेंसर में उच्च परिशुद्धता है और इंजीनियरिंग परियोजनाओं में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। रोबोट नेविगेशन या स्वायत्त वाहन।
इस मॉड्यूल और Arduino के बीच संचार किसके माध्यम से किया जाता है I2C बस, जो मापा गया डेटा प्राप्त करने में काफी सुविधा प्रदान करता है। HMC5883L की माप सीमा ±0.88 गॉस से ±8.1 गॉस तक है, जो कॉन्फ़िगरेशन पर निर्भर करता है और अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करता है।
Arduino के साथ कनेक्शन और असेंबली
GY-271 को अपने Arduino से कनेक्ट करना वास्तव में सरल है, आपको बस कुछ केबलों की आवश्यकता है और मूल आरेख का पालन करें:
- पिन कनेक्ट करें GND Arduino के GND पिन के साथ मॉड्यूल का
- पिन वीसीसी GY-271 को Arduino के 5V से जोड़ा जाना चाहिए
- पिन कनेक्ट करें SDA Arduino के पिन A271 के साथ GY-4 (या मेगा जैसे कुछ मॉडलों में SCL)
- पिन SCL Arduino के पिन A5 (या कुछ मामलों में SDA) पर जाना चाहिए
एक बार जब आप सब कुछ कनेक्ट कर लेंगे, तो मॉड्यूल काम करना शुरू करने के लिए तैयार हो जाएगा। यदि आपका लक्ष्य चुंबकीय क्षेत्र डेटा प्राप्त करना और एक डिजिटल कंपास बनाना है, तो आपके पास पहले से ही मूल बातें हैं। हालाँकि, ध्यान रखें कि वातावरण जहाँ आप सेंसर लगाते हैं वह मुक्त होना चाहिए चुंबकीय हस्तक्षेप, क्योंकि आस-पास की धातुएँ या इलेक्ट्रॉनिक उपकरण माप को बदल सकते हैं।
Arduino के साथ कोड उदाहरण
नीचे, हम आपको उपयुक्त लाइब्रेरी का उपयोग करके चुंबकीय क्षेत्र के एक्स, वाई और जेड मानों को पढ़ने का एक बुनियादी उदाहरण दिखाते हैं। यह लाइब्रेरी I2C संचार और सेंसर रीडिंग की सुविधा प्रदान करेगी:
#include <Wire.h>
#include <HMC5883L.h>
HMC5883L compass;
int16_t mx, my, mz;
void setup() {
Serial.begin(9600);
Wire.begin();
compass.initialize();
}
void loop() {
compass.getHeading(&mx, &my, &mz);
Serial.print("X: ");
Serial.print(mx);
Serial.print(" Y: ");
Serial.print(my);
Serial.print(" Z: ");
Serial.println(mz);
delay(500);
}यह कोड तीन अक्षों में चुंबकीय क्षेत्र के घटकों को प्राप्त करने के लिए आदर्श है। एक बार जब आपके पास ये मान हों, तो आप फ़ंक्शन का उपयोग करके चुंबकीय उत्तर के संबंध में सेंसर के अभिविन्यास की गणना कर सकते हैं atan2, जो हमें X और Y अक्षों को एक कोण में बदलने की अनुमति देगा।
उत्तर के संबंध में कोण की गणना
अब जब आपके पास चुंबकीय क्षेत्र की रीडिंग है, तो अगला कदम चुंबकीय उत्तर के संबंध में अभिविन्यास की गणना करना है। ऐसा करने के लिए, आप निम्न सूत्र का उपयोग कर सकते हैं:
float angulo = atan2(my, mx) * (180 / PI);यह गणना हमें डिग्री में एक कोण प्रदान करेगी जो चुंबकीय उत्तर की दिशा को दर्शाता है। हालाँकि, आपको इसे ध्यान में रखना होगा चुंबकीय घोषणा, जो चुंबकीय उत्तर और भौगोलिक उत्तर के बीच का अंतर है। आपकी भौगोलिक स्थिति के आधार पर, यह मान भिन्न हो सकता है, और अधिक सटीक कंपास प्राप्त करने के लिए इसे ठीक करना महत्वपूर्ण है।
अतिरिक्त सेटिंग्स और ऑपरेटिंग मोड
GY-271 कई कॉन्फ़िगरेशन प्रदान करता है जो आपको अपनी आवश्यकताओं के अनुसार इसके संचालन को समायोजित करने की अनुमति देगा। उदाहरण के लिए, आप दो चुन सकते हैं वर्तमान विधियां:
- निरंतर मोड: मैग्नेटोमीटर लगातार माप करता है और संबंधित रजिस्टरों (एक्स, वाई, जेड) को अपडेट करता है।
- एकल माप मोड: सेंसर केवल तभी रीडिंग लेता है जब Arduino अनुरोध करता है, जो उपयोगी हो सकता है यदि आप ऊर्जा बचाना चाहते हैं।
इसके अतिरिक्त, आप सेंसर की संवेदनशीलता को संशोधित करके समायोजित कर सकते हैं दवा की रेंज. उपलब्ध रेंज ±0.88 Ga से ±8.1 Ga तक होती है, जो आपको सेंसर को विभिन्न वातावरणों और कामकाजी परिस्थितियों के अनुकूल बनाने की अनुमति देती है।
याद रखें कि, माप सीमा बदलने के लिए, आपको फ़ंक्शन का उपयोग करना होगा सेटगेन लाइब्रेरी से, जो आपको उस चुंबकीय सीमा के आधार पर सेंसर लाभ सेट करने की अनुमति देता है जिसे आप मापना चाहते हैं।
GY-271 अनुप्रयोग
GY-271 सेंसर के रोबोटिक्स और नेविगेशन के क्षेत्र में कई अनुप्रयोग हैं। अपेक्षाकृत सस्ता और कार्यान्वयन में आसान उपकरण होने के कारण, इसका उपयोग परियोजनाओं में किया जाता है जैसे:
- स्वायत्त रोवर्स: रोबोटों को यह जानने की अनुमति देता है कि उनका मुख किस दिशा में है।
- क्वाडकॉप्टर: उड़ान में उत्तर के संबंध में ड्रोन के उन्मुखीकरण को बनाए रखने में मदद करता है।
- नेविगेशन सिस्टम: कोई भी वाहन जिसे अपनी स्थिति और दिशा जानने की आवश्यकता है, वह इस मॉड्यूल से लाभ उठा सकता है।
सबसे उत्सुक विवरणों में से एक यह है कि, हालांकि GY-271 में नियंत्रित परिस्थितियों में बड़ी सटीकता है, इसका माप इससे प्रभावित हो सकता है हस्तक्षेप, जैसे धातुओं या आस-पास के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों की उपस्थिति। इसे तकनीकों का उपयोग करके ठीक किया जा सकता है अंशांकन एक्सेलेरोमीटर या जाइरोस्कोप (आईएमयू) के साथ संयुक्त, जो अधिक उन्नत नेविगेशन प्रणालियों में विशिष्ट है।
उदाहरण के लिए, एक्सेलेरोमीटर के साथ इस सेंसर का संयोजन, अधिक सटीक उपकरणों के निर्माण की अनुमति देता है जो चुंबकीय शोर के प्रतिरोधी हैं, जो Arduino और अन्य माइक्रोकंट्रोलर के साथ परियोजनाओं में उपयोग के लिए संभावनाओं की एक श्रृंखला खोलता है ...