QMC5883L

概述

在本教程中，我们将探索 GY-87 IMU 模块，重点介绍其 QMC5883L 磁力计。教程的第一部分将指导您校准 QMC5883L 磁力计，这对于精确的磁场测量至关重要。您将学习如何将校准草图上传到 Arduino，执行实时校准，并在项目中应用这些设置。教程的第二部分介绍如何使用 Adafruit MPU6050 和 QMC5883LCompass 库，在 Arduino Uno 上初始化 MPU6050（加速度计和陀螺仪）和 QMC5883L。您将学习如何读取传感器数据并在串口监视器上显示，这是导航、运动追踪和方向检测应用中的基础技能。

所需元件

本项目中，我们需要以下元件。

购买整套套件会更加方便，以下是链接：

名称	套件所含项目	链接
Elite Explorer 套件	300+	Elite Explorer Kit

您也可以从以下链接单独购买。

元件介绍	购买链接
Arduino Uno R4 WiFi	-
杜邦线	BUY
GY-87 IMU模块	-

接线

原理图

安装库

备注

要安装库，请使用 Arduino 库管理器。

搜索 “Adafruit MPU6050” 并安装

安装每个库时，请确保选择安装所有依赖项。

搜索 “QMC5883LCompass” 并安装

校准 QMC5883L

备注

您可以直接打开路径 elite-explorer-kit-main\basic_project\09-gy87_compass_calibration 下的 09-gy87_compass_calibration.ino 文件。
或者将以下代码复制到 Arduino IDE 中。

上传代码后，打开串口监视器。按照串口监视器中的指示校准 QMC5883L。当提示移动传感器时，建议使用八字校准法。或者，只需将传感器保持与地面平行，顺时针或逆时针旋转，直到串口监视器提示校准完成。

收集完所有校准数据后，草图将提供类似 compass.setCalibrationOffsets(-375.00, -179.00, 85.00); 和 compass.setCalibrationScales(1.04, 0.96, 1.01); 的代码。复制此代码。建议保存以供将来参考。

使用 QMC5883L 时：打开项目草图，将复制的代码行直接粘贴到 compass.init() 调用下方。如下所示：

void initializeQMC5883L() {

  compass.init();

  // 您应根据校准结果替换以下代码
  compass.setCalibrationOffsets(-375.00, -179.00, 85.00);
  compass.setCalibrationScales(1.04, 0.96, 1.01);

}

代码

备注

磁力计必须经过校准(校准 QMC5883L)才能用作指南针，使用时必须保持水平，并**远离铁质物体、磁化材料和载流导线** 。

备注

您可以直接打开路径 elite-explorer-kit-main\basic_project\09-gy87_qmc5883l 下的 09-gy87_qmc5883l.ino 文件。
或者将以下代码复制到 Arduino IDE 中。
将从校准步骤获得的代码放在函数 initializeQMC5883L() 中 compass.init() 代码行下方。

代码分析

包含库并初始化传感器这部分包含了 MPU6050 和 QMC5883L 传感器所需的库，并初始化了它们的对象。

#include <Adafruit_MPU6050.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Wire.h>
#include <QMC5883LCompass.h>

Adafruit_MPU6050 mpu;
QMC5883LCompass compass;

设置函数

初始化串口通信、MPU6050 传感器，并将 MPU6050 设置为 I2C 旁路模式以允许直接访问 QMC5883L 磁力计。然后，初始化 QMC5883L 磁力计。

void setup() {
  // 初始化串口通信，波特率为 9600
  Serial.begin(9600);

  // 初始化 MPU6050 传感器（加速度计和陀螺仪）
  initializeMPU6050();

  // 在 MPU6050 上启用 I2C 旁路以直接访问 QMC5883L 磁力计
  mpu.setI2CBypass(true);

  // 初始化 QMC5883L 磁力计传感器
  initializeQMC5883L();
}

循环函数

持续从 QMC5883L 磁力计读取数据并打印到串口监视器。
```
void loop() {
  printQMC5883L();
  delay(500);
}
```

初始化 QMC5883L 函数

初始化并校准 QMC5883L 磁力计。校准值应根据具体校准数据进行调整。(校准 QMC5883L)

void initializeQMC5883L() {
  compass.init();

  // 您应根据校准结果替换以下代码
  compass.setCalibrationOffsets(-549.00, -66.00, 160.00);
  compass.setCalibrationScales(0.97, 1.02, 1.02);
}

打印 QMC5883L 数据函数

此函数读取磁力计的 X、Y、Z 值和方位角，然后打印到串口监视器。

void printQMC5883L() {

  Serial.println();
  Serial.println("QMC5883L ------------");

    int x, y, z, a;
    char myArray[3];

    compass.read();

    x = compass.getX();
    y = compass.getY();
    z = compass.getZ();

    a = compass.getAzimuth();

    compass.getDirection(myArray, a);

    Serial.print("X: ");
    Serial.print(x);

    Serial.print(" Y: ");
    Serial.print(y);

    Serial.print(" Z: ");
    Serial.print(z);

    Serial.print(" Azimuth: ");
    Serial.print(a);

    Serial.print(" Direction: ");
    Serial.print(myArray[0]);
    Serial.print(myArray[1]);
    Serial.println(myArray[2]);

  Serial.println("QMC5883L ------------");
  Serial.println();
}