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Magnetometro GY-273 QMC5883L clone HMC5883L per Arduino, esp8266 e esp32

di Renzo Mischianti · Pubblicato 31 Agosto 2022 · Aggiornato 11 Febbraio 2024

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GY-273 QMC5883L HMC5883L magnetometer sensor Arduino esp8266 esp32

Un magnetometro è un dispositivo che misura il campo magnetico o il momento del dipolo magnetico. Alcuni magnetometri misurano la direzione, la forza o il cambiamento relativo di un campo magnetico in una posizione particolare.

Ad esempio, una bussola è un semplice magnetometro

Con questo principio, un dispositivo può capire se ha cambiato posizione o direzione sui 3 assi x, y e z.

Ho comprato questo sensore (e altri dello stesso tipo) per i miei progetti, e ho scoperto che non è così semplice da usare.

Primo, perché molti di questi non sono un HMC5883L ma un QMC5883L e la libreria e l’indirizzo non sono gli stessi.

Cablaggio

Ecco alcuni semplici esempi di cablaggio.

esp32:

esp8266, WeMos D1 mini:

Arduino UNO:

Inizia la prototipazione

esp32 lolin32 and gy 273 QMC5883L HMC5883L on breadboard

Verifica variante

Il modo semplice per identificare se si tratta di una variante QMC5883L è utilizzare uno scanner i2c. La variante aveva un indirizzo (0x0D) diverso da quello originale HMC5883L.

/*
 * i2c scanner
 * Renzo Mischianti www.mischianti.org
 */
#include <Wire.h>
 
void setup() {
  Wire.begin();
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial) {delay(100);};
  Serial.println();
  Serial.println("I2C Scanner");
}
 
void loop() {
  byte error, address;
  int nDevices;
  Serial.println("Scanning...");
  nDevices = 0;
  for(address = 1; address < 127; address++ ) {
    Wire.beginTransmission(address);
    error = Wire.endTransmission();
    if (error == 0) {
      Serial.print("I2C device found at address 0x");
      if (address<16) {
        Serial.print("0");
      }
      Serial.println(address,HEX);
      nDevices++;
    }
    else if (error==4) {
      Serial.print("Unknow error at address 0x");
      if (address<16) {
        Serial.print("0");
      }
      Serial.println(address,HEX);
    }
  }
  if (nDevices == 0) {
    Serial.println("No I2C devices found\n");
  }
  else {
    Serial.println("done\n");
  }
  delay(5000);
}

se si ottiene questo output, si ha una variante QMC5883L

Scanning...
I2C device found at address 0x0D
done
 
Scanning...
I2C device found at address 0x0D
done

Library

Uso la libreria QMC5883LCompass che puoi trovare su GitHub, oppure puoi scaricare direttamente dall’Arduino Libray manager.

Codice

Ecco un piccolo codice che ho scritto prendendone parti da qualche esempio e aggiungo la stampa delle coordinate calcolate dall’azimut.

Quindi nel codice, prima, chiede di calibrare il dispositivo e dopo la calibrazione, inizia a emettere i valori.

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/*
 * Simple sketch that use
 * QMC5883LCompass.h from https://github.com/mprograms/QMC5883LCompass
 * library.
 * First the sketch ask to calibrate device so move It, then
 * start to output the data
 *
 *  by Mischianti Renzo <https://mischianti.org>
 *
 *  https://mischianti.org
 *
 */
 
#include <QMC5883LCompass.h>
 
QMC5883LCompass compass;
 
int calibrationData[3][2];
bool changed = false;
bool done = false;
int t = 0;
int c = 0;
 
bool calibrated = false;
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  // Initialize device with i2c 0x0D address
  compass.init();
}
 
void loop() {
    if (!calibrated){
        // If not calibrated
      int x, y, z;
 
      // Read compass values
      compass.read();
 
      // Return XYZ readings
      x = compass.getX();
      y = compass.getY();
      z = compass.getZ();
 
      changed = false;
 
      if(x < calibrationData[0][0]) {
        calibrationData[0][0] = x;
        changed = true;
      }
      if(x > calibrationData[0][1]) {
        calibrationData[0][1] = x;
        changed = true;
      }
 
      if(y < calibrationData[1][0]) {
        calibrationData[1][0] = y;
        changed = true;
      }
      if(y > calibrationData[1][1]) {
        calibrationData[1][1] = y;
        changed = true;
      }
 
      if(z < calibrationData[2][0]) {
        calibrationData[2][0] = z;
        changed = true;
      }
      if(z > calibrationData[2][1]) {
        calibrationData[2][1] = z;
        changed = true;
      }
 
      if (changed && !done) {
        Serial.println("CALIBRATING... Keep moving your sensor around.");
        c = millis();
      }
        t = millis();
 
 
      if ( (t - c > 5000) && !done) {
        done = true;
        Serial.println("DONE.");
        Serial.println();
 
        Serial.print("compass.setCalibration(");
        Serial.print(calibrationData[0][0]);
        Serial.print(", ");
        Serial.print(calibrationData[0][1]);
        Serial.print(", ");
        Serial.print(calibrationData[1][0]);
        Serial.print(", ");
        Serial.print(calibrationData[1][1]);
        Serial.print(", ");
        Serial.print(calibrationData[2][0]);
        Serial.print(", ");
        Serial.print(calibrationData[2][1]);
        Serial.println(");");
 
        compass.setCalibration( calibrationData[0][0], calibrationData[0][1], calibrationData[1][0],
                                calibrationData[1][1], calibrationData[2][0], calibrationData[2][1]);
        calibrated = true;
        }
    }else{
        // If calibrating
          int x, y, z;
 
          // Read compass values
          compass.read();
 
          // Return XYZ readings
          x = compass.getX();
          y = compass.getY();
          z = compass.getZ();
 
          int azimut = compass.getAzimuth();
 
          float bearing = compass.getBearing(azimut);
 
          Serial.println();
 
          // Write direction
          if((azimut < 22.5)  || (azimut > 337.5 ))  Serial.print("North     ");
          if((azimut > 22.5)  && (azimut < 67.5 ))   Serial.print("North-East");
          if((azimut > 67.5)  && (azimut < 112.5 ))  Serial.print("East      ");
          if((azimut > 112.5) && (azimut < 157.5 ))  Serial.print("South-East");
          if((azimut > 157.5) && (azimut < 202.5 ))  Serial.print("South     ");
          if((azimut > 202.5) && (azimut < 247.5 ))  Serial.print("SOuth-West");
          if((azimut > 247.5) && (azimut < 292.5 ))  Serial.print("West      ");
          if((azimut > 292.5) && (azimut < 337.5 ))  Serial.print("North-West");
 
          Serial.print(" Azimuth: ");Serial.print(azimut);
          Serial.print(" Bearing: ");Serial.print(bearing);
 
          Serial.print(" - X: ");
          Serial.print(x);
          Serial.print(" Y: ");
          Serial.print(y);
          Serial.print(" Z: ");
          Serial.print(z);
 
          delay(250);
    }
}

Ecco il risultato dell’output seriale

CALIBRATING... Keep moving your sensor around.
[...]
CALIBRATING... Keep moving your sensor around. 
DONE. Copy the line below and paste it into your projects sketch.); 
  
compass.setCalibration(0, 1372, -1106, 0, 0, 966); 
  
North-West Azimuth: 321 Bearing: 14.00 - X: 1130 Y: -948 Z: 492 
North-West Azimuth: 320 Bearing: 14.00 - X: 1035 Y: -881 Z: 432 
North-West Azimuth: 320 Bearing: 14.00 - X: 941 Y: -814 Z: 374 
North-West Azimuth: 319 Bearing: 14.00 - X: 845 Y: -747 Z: 316 
North-West Azimuth: 318 Bearing: 14.00 - X: 752 Y: -681 Z: 257 
North-West Azimuth: 317 Bearing: 14.00 - X: 656 Y: -614 Z: 197 
North-West Azimuth: 316 Bearing: 14.00 - X: 561 Y: -550 Z: 138 
North-West Azimuth: 314 Bearing: 13.00 - X: 466 Y: -483 Z: 80 
North-West Azimuth: 312 Bearing: 13.00 - X: 372 Y: -417 Z: 22 
North-West Azimuth: 312 Bearing: 13.00 - X: 372 Y: -416 Z: 21 
North-West Azimuth: 312 Bearing: 13.00 - X: 373 Y: -416 Z: 22 
North-West Azimuth: 314 Bearing: 13.00 - X: 383 Y: -399 Z: 24 
North-West Azimuth: 319 Bearing: 14.00 - X: 383 Y: -335 Z: 60 
North-West Azimuth: 326 Bearing: 14.00 - X: 369 Y: -257 Z: 107 
North-West Azimuth: 333 Bearing: 14.00 - X: 348 Y: -179 Z: 165 
North      Azimuth: 346 Bearing: 15.00 - X: 328 Y: -83 Z: 227 
North      Azimuth: 4 Bearing: 0.00 - X: 307 Y: 25 Z: 292 
North-East Azimuth: 26 Bearing: 1.00 - X: 289 Y: 142 Z: 356 
North-East Azimuth: 43 Bearing: 1.00 - X: 272 Y: 260 Z: 420 
North-East Azimuth: 55 Bearing: 2.00 - X: 253 Y: 363 Z: 484 
North-East Azimuth: 61 Bearing: 2.00 - X: 226 Y: 418 Z: 513 
North-East Azimuth: 63 Bearing: 2.00 - X: 223 Y: 447 Z: 515 
North-East Azimuth: 63 Bearing: 2.00 - X: 230 Y: 458 Z: 515 
North-East Azimuth: 63 Bearing: 2.00 - X: 230 Y: 458 Z: 514 
North-East Azimuth: 59 Bearing: 2.00 - X: 247 Y: 425 Z: 496 
North-East Azimuth: 53 Bearing: 2.00 - X: 246 Y: 328 Z: 444 
North-East Azimuth: 40 Bearing: 1.00 - X: 246 Y: 208 Z: 391 
North      Azimuth: 18 Bearing: 0.00 - X: 245 Y: 83 Z: 326 
North      Azimuth: 354 Bearing: 15.00 - X: 259 Y: -31 Z: 264 
North-West Azimuth: 332 Bearing: 14.00 - X: 277 Y: -148 Z: 202 
North-West Azimuth: 320 Bearing: 14.00 - X: 294 Y: -252 Z: 144 
North-West Azimuth: 313 Bearing: 13.00 - X: 312 Y: -338 Z: 99

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Etichette: Arduino esp32 esp8266 IDE Arduino Sensori

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