HMC5883L问题请教

ddk200610 · 发表于 2012-9-4 14:45:52

新手请教各位大侠，HMC5883L的输出数据的含义是什么啊，也看过些网上的程序，角度的计算只用到X,Y的数据，那Z的输出数据有什么作用啊，计算出的角度与正北有什么关系，谢谢了

hwaafdx123 · 发表于 2012-9-4 16:42:06

为什么不用Z轴数据呢？

js200300953 · 发表于 2012-9-4 18:25:43

看你用来做什么咯。
保证水平放，那Z轴的确可以丢弃。
如果姿态是任意的，就要配合加速度计判断水平面了，这时要用到Z轴。

wjdb3 · 发表于 2012-9-5 14:59:01

咱刚想发帖问这个问题，发现这个贴，同问得到的X,Y,Z数据与方位有什么关系？怎样转换。

zzycgd · 发表于 2012-11-7 11:11:13

角度不是线性变化的
纠结

xaper · 发表于 2012-11-7 11:19:00

电子罗盘校准比较麻烦，具体看手册

//***************************************
// HMC5883 IIC测试程序
// 使用单片机STC89C51
// 晶振：11.0592M
// 显示：LCD1602
// 编译环境 Keil uVision2
// 参考宏晶网站24c04通信程序
// 时间：2011年3月1日
//****************************************
#include <REG51.H>
#include <math.h> //Keil library
#include <stdio.h> //Keil library
#include <INTRINS.H>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
//使用的端口，请按照以下接线
#define DataPort P0 //LCD1602数据端口
sbit SCL=P1^0; //IIC时钟引脚定义
sbit SDA=P1^1; //IIC数据引脚定义
sbit LCM_RS=P2^0; //LCD1602命令端口
sbit LCM_RW=P2^1; //LCD1602命令端口
sbit LCM_EN=P2^2; //LCD1602命令端口
#define SlaveAddress 0x3C //定义器件在IIC总线中的从地址
typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned short WORD;
BYTE BUF[8]; //接收数据缓存区
uchar ge,shi,bai,qian,wan; //显示变量
int dis_data; //变量
void delay(unsigned int k);
void InitLcd();
void Init_HMC5883(void); //初始化5883
void WriteDataLCM(uchar dataW);
void WriteCommandLCM(uchar CMD,uchar Attribc);
void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData);
void conversion(uint temp_data);
void Single_Write_HMC5883(uchar REG_Address,uchar REG_data); //单个写入数据
uchar Single_Read_HMC5883(uchar REG_Address); //单个读取内部寄存器数据
void Multiple_Read_HMC5883(); //连续的读取内部寄存器数据
//以下是模拟iic使用函数-------------
void Delay5us();
void Delay5ms();
void HMC5883_Start();
void HMC5883_Stop();
void HMC5883_SendACK(bit ack);
bit HMC5883_RecvACK();
void HMC5883_SendByte(BYTE dat);
BYTE HMC5883_RecvByte();
void HMC5883_ReadPage();
void HMC5883_WritePage();
//-----------------------------------
//*********************************************************
void conversion(uint temp_data)
{
wan=temp_data/10000+0x30 ;
temp_data=temp_data%10000; //取余运算
qian=temp_data/1000+0x30 ;
temp_data=temp_data%1000; //取余运算
bai=temp_data/100+0x30 ;
temp_data=temp_data%100; //取余运算
shi=temp_data/10+0x30 ;
temp_data=temp_data%10; //取余运算
ge=temp_data+0x30;
}
/*******************************/
void delay(unsigned int k)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<k;i++)
{
for(j=0;j<121;j++)
{;}}
}
/*******************************/
void WaitForEnable(void)
{
DataPort=0xff;
LCM_RS=0;LCM_RW=1;_nop_();
LCM_EN=1;_nop_();_nop_();
while(DataPort&0x80);
LCM_EN=0;
}
/*******************************/
void WriteCommandLCM(uchar CMD,uchar Attribc)
{
if(Attribc)WaitForEnable();
LCM_RS=0;LCM_RW=0;_nop_();
DataPort=CMD;_nop_();
LCM_EN=1;_nop_();_nop_();LCM_EN=0;
}
/*******************************/
void WriteDataLCM(uchar dataW)
{
WaitForEnable();
LCM_RS=1;LCM_RW=0;_nop_();
DataPort=dataW;_nop_();
LCM_EN=1;_nop_();_nop_();LCM_EN=0;
}
/***********************************/
void InitLcd()
{
WriteCommandLCM(0x38,1);
WriteCommandLCM(0x08,1);
WriteCommandLCM(0x01,1);
WriteCommandLCM(0x06,1);
WriteCommandLCM(0x0c,1);
}
/***********************************/
void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData)
{
Y&=1;
X&=15;
if(Y)X|=0x40;
X|=0x80;
WriteCommandLCM(X,0);
WriteDataLCM(DData);
}
/**************************************
延时5微秒(STC90C52RC@12M)
不同的工作环境,需要调整此函数，注意时钟过快时需要修改
当改用1T的MCU时,请调整此延时函数
**************************************/
void Delay5us()
{
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}
/**************************************
延时5毫秒(STC90C52RC@12M)
不同的工作环境,需要调整此函数
当改用1T的MCU时,请调整此延时函数
**************************************/
void Delay5ms()
{
WORD n = 560;
while (n--);
}
/**************************************
起始信号
**************************************/
void HMC5883_Start()
{
SDA = 1; //拉高数据线
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
SDA = 0; //产生下降沿
Delay5us(); //延时
SCL = 0; //拉低时钟线
}
/**************************************
停止信号
**************************************/
void HMC5883_Stop()
{
SDA = 0; //拉低数据线
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
SDA = 1; //产生上升沿
Delay5us(); //延时
}
/**************************************
发送应答信号
入口参数:ack (0:ACK 1:NAK)
**************************************/
void HMC5883_SendACK(bit ack)
{
SDA = ack; //写应答信号
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
SCL = 0; //拉低时钟线
Delay5us(); //延时
}
/**************************************
接收应答信号
**************************************/
bit HMC5883_RecvACK()
{
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
CY = SDA; //读应答信号
SCL = 0; //拉低时钟线
Delay5us(); //延时
return CY;
}
/**************************************
向IIC总线发送一个字节数据
**************************************/
void HMC5883_SendByte(BYTE dat)
{
BYTE i;
for (i=0; i<8; i++) //8位计数器
{
dat <<= 1; //移出数据的最高位
SDA = CY; //送数据口
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
SCL = 0; //拉低时钟线
Delay5us(); //延时
}
HMC5883_RecvACK();
}
/**************************************
从IIC总线接收一个字节数据
**************************************/
BYTE HMC5883_RecvByte()
{
BYTE i;
BYTE dat = 0;
SDA = 1; //使能内部上拉,准备读取数据,
for (i=0; i<8; i++) //8位计数器
{
dat <<= 1;
SCL = 1; //拉高时钟线
Delay5us(); //延时
dat |= SDA; //读数据
SCL = 0; //拉低时钟线
Delay5us(); //延时
}
return dat;
}
//***************************************************
void Single_Write_HMC5883(uchar REG_Address,uchar REG_data)
{
HMC5883_Start(); //起始信号
HMC5883_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号
HMC5883_SendByte(REG_Address); //内部寄存器地址，请参考中文pdf
HMC5883_SendByte(REG_data); //内部寄存器数据，请参考中文pdf
HMC5883_Stop(); //发送停止信号
}
//********单字节读取内部寄存器*************************
uchar Single_Read_HMC5883(uchar REG_Address)
{ uchar REG_data;
HMC5883_Start(); //起始信号
HMC5883_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号
HMC5883_SendByte(REG_Address); //发送存储单元地址，从0开始
HMC5883_Start(); //起始信号
HMC5883_SendByte(SlaveAddress+1); //发送设备地址+读信号
REG_data=HMC5883_RecvByte(); //读出寄存器数据
HMC5883_SendACK(1);
HMC5883_Stop(); //停止信号
return REG_data;
}
//******************************************************
//
//连续读出HMC5883内部角度数据，地址范围0x3~0x5
//
//******************************************************
void Multiple_read_HMC5883(void)
{ uchar i;
HMC5883_Start(); //起始信号
HMC5883_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号
HMC5883_SendByte(0x03); //发送存储单元地址，从0x32开始
HMC5883_Start(); //起始信号
HMC5883_SendByte(SlaveAddress+1); //发送设备地址+读信号
for (i=0; i<6; i++) //连续读取6个地址数据，存储中BUF
{
BUF[i] = HMC5883_RecvByte(); //BUF[0]存储0x32地址中的数据
if (i == 5)
{
HMC5883_SendACK(1); //最后一个数据需要回NOACK
}
else
{
HMC5883_SendACK(0); //回应ACK
}
}
HMC5883_Stop(); //停止信号
Delay5ms();
}
//初始化HMC5883，根据需要请参考pdf进行修改****
void Init_HMC5883()
{
Single_Write_HMC5883(0x02,0x00); //
}
//*********************************************************
//主程序********
//*********************************************************
void main()
{ // bit sign_bit;
unsigned int i;
int x,y,z;
double angle;
delay(500);
InitLcd();
Init_HMC5883();
while(1) //循环
{
Multiple_Read_HMC5883(); //连续读出数据，存储在BUF中
//---------显示X轴
x=BUF[0] << 8 | BUF[1]; //Combine MSB and LSB of X Data output register
z=BUF[2] << 8 | BUF[3]; //Combine MSB and LSB of Z Data output register
y=BUF[4] << 8 | BUF[5]; //Combine MSB and LSB of Y Data output register
angle= atan2((double)y,(double)x) * (180 / 3.14159265) + 180; // angle in degrees
angle*=10;
conversion(angle); //计算数据和显示
DisplayOneChar(2,0,'A');
DisplayOneChar(3,0,':');
DisplayOneChar(4,0,qian);
DisplayOneChar(5,0,bai);
DisplayOneChar(6,0,shi);
DisplayOneChar(7,0,'.');
DisplayOneChar(8,0,ge);
for (i=0;i<10000;i++); //延时
}
}

复制代码

COMPASSNAVHK · 发表于 2012-11-8 11:00:04

zzycgd 发表于 2012-11-7 11:11
角度不是线性变化的
纠结

可能产生的原因：
1. sensor周边存在干扰，校准不好；
2. 旋转过程中存在倾斜；而未用Gsensor将磁场数据投射水平面计算；
希望以上对你有所帮助

dragondslj · 发表于 2012-11-21 17:08:53

程序读出HMC5883L数据xy轴都正常，但是Z轴数据总保持0不变，请问这是为什么？？？

觋-拂晓 · 发表于 2013-3-7 12:32:46

dragondslj 发表于 2012-11-21 17:08
程序读出HMC5883L数据xy轴都正常，但是Z轴数据总保持0不变，请问这是为什么？？？ ...

你看我这数据正不正常啊。怎么感觉三个轴的值都不对啊。

Mode Register 写入0x01(单次测量), Configuration Register A写入0x70。

loveeryu · 发表于 2013-3-8 10:29:50

xaper 发表于 2012-11-7 11:19
电子罗盘校准比较麻烦，具体看手册

有时间拜读一下

zywei_09 · 发表于 2013-3-8 13:19:44

wjdb3 发表于 2012-9-5 14:59
咱刚想发帖问这个问题，发现这个贴，同问得到的X,Y,Z数据与方位有什么关系？怎样转换。 ...

如果是水平放置的话，用x，y然后atan函数就可以，如果是全姿态的话就要用z轴数据，然后用解算出的姿态角算出坐标变换矩阵，把磁力计z轴的信息投影到xy平面上，就可以继续用atan函数求解了。

zywei_09 · 发表于 2013-3-8 13:24:28

zzycgd 发表于 2012-11-7 11:11
角度不是线性变化的
纠结

因为你没校准，磁力计读出的数据不校准的话如果把xy轴数据看成一个点，N多个这样的点组成的是一个中心不在原点的椭圆，你对这个椭圆上的点用atan函数反解角度当然不是线性的。简单的方法就是把一个轴的最大值最小值加起来除以2算出偏移量，然后在读出数据后减去这个偏移量，这是一个校准。另一个就是例如把y的最大量程除以x的最大量程得到一个缩放系数，然后把x轴乘以这个缩放系数。这样就把之前提到的中心不在原点的椭圆校正成中心在原点的圆了。这时你用atan函数就可以很好的解算出姿态。

zywei_09 · 发表于 2013-3-8 13:25:05

COMPASSNAVHK 发表于 2012-11-8 11:00
可能产生的原因：
1. sensor周边存在干扰，校准不好；
2. 旋转过程中存在倾斜；而未用Gsensor将磁场数据 ...

不是，是没校准。

zywei_09 · 发表于 2013-3-8 13:26:06

dragondslj 发表于 2012-11-21 17:08
程序读出HMC5883L数据xy轴都正常，但是Z轴数据总保持0不变，请问这是为什么？？？ ...

这个就不清楚了，有可能是没焊好？总之这个芯片很矫情，焊的时候稍不注意（例如温度过高）就可能出问题。

蕾蕾 · 发表于 2013-3-23 15:44:21

xaper 发表于 2012-11-7 11:19
电子罗盘校准比较麻烦，具体看手册

按照这个代码测试，只是得到一个固定值，45度，是怎么回事啊？

dragondslj · 发表于 2013-4-10 17:07:19

觋-拂晓发表于 2013-3-7 12:32
你看我这数据正不正常啊。怎么感觉三个轴的值都不对啊。 Mode Register 写入0x01(单次测量), Con ...

这个周围不要有金属、电子设备，不然影响特别大

dragondslj · 发表于 2013-4-10 17:08:13

zywei_09 发表于 2013-3-8 13:26
这个就不清楚了，有可能是没焊好？总之这个芯片很矫情，焊的时候稍不注意（例如温度过高）就可能出问题。 ...

包括加速度传感器，好像都是Z轴容易出问题，这是焊接原因吗？

COMPASSNAVHK · 发表于 2013-4-25 10:27:13

dragondslj 发表于 2013-4-10 17:08
包括加速度传感器，好像都是Z轴容易出问题，这是焊接原因吗？

用HMC5883L，self-test在空旷地方测试一下？

zerocxh · 发表于 2013-5-25 00:48:03

我的Z轴输出一直为F000
为什么呢？求解释

HMC5883L问题请教

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