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

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实验开源代码，项目三：通过串口实时绘制电子罗盘方位角的波形

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、项目三：通过串口实时绘制电子罗盘方位角的波形
   
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. */
    
14. 
    
15. #include <QMC5883LCompass.h>
    
16. 
    
17. QMC5883LCompass compass;
    
18. 
    
19. void setup() {
    
20.   Serial.begin(9600);
    
21.   compass.init();
    
22. 
    
23. }
    
24. 
    
25. void loop() {
    
26.   int a;
    
27. 
    
28.   // 读取罗盘值
    
29.   compass.read();
    
30. 
    
31.   // 返回方位角读数
    
32.   a = compass.getAzimuth();
    
33. 
    
34.   Serial.print("电子罗盘方位角: ");
    
35.   Serial.print(a);
    
36.   Serial.println();
    
37. 
    
38.   delay(800);
    
39. }

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用手转动QMC5883L模块，串口输出的实时波形，数值在0--359°之间波动，简单又直观。

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串口输出的实时数值

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QMC5883L Compass库函数的几个使用要点

1、QMC5883L与Arduino Uno / Nano的连接

VCC  O ---- O +5v
GND  O ---- O GND
SCL  O ---- O A5
SDA  O ---- O A4
DRDY O ---- X NOT CONNECTED

2、入门
首先，在程序顶部包括QMC5883L指南针库。

#include <QMC5883LCompass.h>
QMC5883LCompass compass;

然后在setup（）函数中添加：

void setup(){
  compass.init();
}

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。

void loop(){
   int x = compass.getX();
   int y = compass.getY();
   int z = compass.getZ();
}

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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();。

void loop(){
   int a = compass.getAzimuth();
}

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0-12。在这种情况下，0 = N，4 = E，8 = S，12 =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。

void loop(){
   azimuth = compass.getAzimuth();
   byte b = compass.getBearing(azimuth);
}

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。

void loop(){
   azimuth = compass.getAzimuth();
   char myArray[3];
   getDirection(myArray, azimuth);
}

如果要打印这些值，可以这样：

void loop(){
   azimuth = compass.getAzimuth();
   char myArray[3];
   
   getDirection(myArray, azimuth);
   
   Serial.print(myArray[0]);
   Serial.print(myArray[1]);
   Serial.print(myArray[2]);
   Serial.println();
}

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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：

void setup(){
  compass.setADDR(BYTE);
  compass.init();
}

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。

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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。

compass.setSmoothing(STEPS, ADVANCED);

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。*

void setup(){
compass.init();
compass.setSmoothing(10, true);
}

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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

compass.setCalibration(-1537, 1266, -1961, 958, -1342, 1492);

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

compass.setCalibration(X_MIN, X_MAX, Y_MIN, Y_MAX, Z_MIN, Z_MAX);

函数添加自己的预设和替代。

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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. 
    
16. #include <QMC5883LCompass.h>
    
17. 
    
18. QMC5883LCompass compass;
    
19. 
    
20. void setup() {
    
21.   Serial.begin(9600);
    
22.   compass.init();
    
23. }
    
24. 
    
25. void loop() {
    
26.   compass.read();
    
27. 
    
28.   byte a = compass.getAzimuth();
    
29.   // 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。
    
30.   byte b = compass.getBearing(a);
    
31.   
    
32.   Serial.print("指南针方位: ");
    
33.   Serial.print(b);
    
34.   Serial.println();
    
35.   
    
36.   delay(800);
    
37. }

复制代码

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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

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串口输出的指南针方位数值