如何制作数字指南针
第1步：所需零件
对于此项目，您将只需要一个arduino开发板和一个mems磁力计即可测量地磁场。我将使用包含mc5883l 3轴磁力计的gy – 80分支板。
在继续执行该项目的源代码之前，如果您需要更多详细信息，请参见mems磁力计如何工作以及如何通过i2c通信连接和使用gy-80接线板，
第2步：arduino源代码
我们首先需要做的是将草图上传到arduino板，该板将读取来自磁力计的数据，并将其发送到processing ide。这是arduino源代码：
/* arduino compass
*
* by dejan nedelkovski，
* www.howtomechatronics.com
*
*/
#include //i2c arduino library
#define magnetometer_mx0 0x03
#define magnetometer_mx1 0x04
#define magnetometer_mz0 0x05
#define magnetometer_mz1 0x06
#define magnetometer_my0 0x07
#define magnetometer_my1 0x08
int mx0， mx1， mx_out;
int my0， my1， my_out;
int mz0， mz1， mz_out;
float heading， headingdegrees， headingfiltered， declination;
float xm，ym，zm;
#define magnetometer 0x1e //i2c 7bit address of hmc5883
void setup（）{
//initialize serial and i2c communications
serial.begin（115200）;
wire.begin（）;
delay（100）;
wire.begintransmission（magnetometer）;
wire.write（0x02）; // select mode register
wire.write（0x00）; // continuous measurement mode
wire.endtransmission（）;
}
void loop（）{
//---- x-axis
wire.begintransmission（magnetometer）; // transmit to device
wire.write（magnetometer_mx1）;
wire.endtransmission（）;
wire.requestfrom（magnetometer，1）;
if（wire.available（）《=1）
{
mx0 = wire.read（）;
}
wire.begintransmission（magnetometer）; // transmit to device
wire.write（magnetometer_mx0）;
wire.endtransmission（）;
wire.requestfrom（magnetometer，1）;
if（wire.available（）《=1）
{
mx1 = wire.read（）;
}
//---- y-axis
wire.begintransmission（magnetometer）; // transmit to device
wire.write（magnetometer_my1）;
wire.endtransmission（）;
wire.requestfrom（magnetometer，1）;
if（wire.available（）《=1）
{
my0 = wire.read（）;
}
wire.begintransmission（magnetometer）; // transmit to device
wire.write（magnetometer_my0）;
wire.endtransmission（）;
wire.requestfrom（magnetometer，1）;
if（wire.available（）《=1）
{
my1 = wire.read（）;
}
//---- z-axis
wire.begintransmission（magnetometer）; // transmit to device
wire.write（magnetometer_mz1）;
wire.endtransmission（）;
wire.requestfrom（magnetometer，1）;
if（wire.available（）《=1）
{
mz0 = wire.read（）;
}
wire.begintransmission（magnetometer）; // transmit to device
wire.write（magnetometer_mz0）;
wire.endtransmission（）;
wire.requestfrom（magnetometer，1）;
if（wire.available（）《=1）
{
mz1 = wire.read（）;
}
//---- x-axis
mx1=mx1《《8;
mx_out =mx0+mx1; // raw data
// from the datasheet： 0.92 mg/digit
xm = mx_out*0.00092; // gauss unit
//* earth magnetic field ranges from 0.25 to 0.65 gauss， so these are the values that we need to get approximately.
//---- y-axis
my1=my1《《8;
my_out =my0+my1;
ym = my_out*0.00092;
//---- z-axis
mz1=mz1《《8;
mz_out =mz0+mz1;
zm = mz_out*0.00092;
// ==============================
//calculating heading
heading = atan2（ym， xm）;
// correcting the heading with the declination angle depending on your location
// you can find your declination angle at： http://www.ngdc.noaa.gov/geomag-web/
// at my location it‘s 4.2 degrees =》 0.073 rad
declination = 0.073;
heading += declination;
// correcting when signs are reveresed
if（heading 《0） heading += 2*pi;
// correcting due to the addition of the declination angle
if（heading 》 2*pi）heading -= 2*pi;
headingdegrees = heading * 180/pi; // the heading in degrees unit
// smoothing the output angle / low pass filter
headingfiltered = headingfiltered*0.85 + headingdegrees*0.15;
//sending the heading value through the serial port to processing ide
serial.println（headingfiltered）;
delay（50）;
}
步骤3：处理ide源代码
在我们上传了之前的arduino草图之后，我们需要将数据接收到processing ide中并绘制digital compass。指南针由背景图像，箭头的固定图像和指南针主体的旋转图像组成。因此，使用arduino计算出的耳磁场的值将用来旋转罗盘。
以下是processing ide的源代码：
/* arduino compass
*
* by dejan nedelkovski，
* www.howtomechatronics.com
*
*/
import processing.serial.*;
import java.awt.event.keyevent;
import java.io.ioexception;
serial myport;
pimage imgcompass;
pimage imgcompassarrow;
pimage background;
string data=“”;
float heading;
void setup（） {
size （1920， 1080， p3d）;
smooth（）;
imgcompass = loadimage（“compass.png”）;
imgcompassarrow = loadimage（“compassarrow.png”）;
background = loadimage（“background.png”）;
myport = new serial（this， “com4”， 115200）; // starts the serial communication
myport.bufferuntil（’ ‘）;
}
void draw（） {
image（background，0， 0）; // loads the background image
pushmatrix（）;
translate（width/2， height/2， 0）; // translates the coordinate system into the center of the screen， so that the rotation happen right in the center
rotatez（radians（-heading））; // rotates the compass around z - axis
image（imgcompass， -960， -540）; // loads the compass image and as the coordinate system is relocated we need need to set the image at -960x， -540y （half the screen size）
popmatrix（）; // brings coordinate system is back to the original position 0，0，0
image（imgcompassarrow，0， 0）; // loads the compassarrow image which is not affected by the rotatez（） function because of the popmatrix（） function
textsize（30）;
text（“heading： ” + heading，40，40）; // prints the value of the heading on the screen
delay（40）;
}
// starts reading data from the serial port
void serialevent （serial myport） {
data = myport.readstringuntil（’ ‘）;// reads the data from the serial port and puts it into the string variable “data”。
heading = float（data）; // convering the the string value into float value
}
IT资产跟踪系统是什么，它的特点是什么
芯启源科技®射频同轴连接器
在未来，自动化检测设备替代人工品检是必然的
不同角度探讨汽车产业面临的新变局与新挑战
上方电子成功研制的首台8.6代新型显示PVD装备，顺利完成发货
如何制作数字指南针
采用LED动态显示屏的计时器电路
十月,特斯拉国产版Model 3的产量实现翻倍
固特异智能无线充气泵内部拆解
一文了解CPU高速缓存
航顺芯片高性能HK32C030系列MCU简述
单片机对两位共阳数码管的驱动设计
PLC远程监控与数据采集方案
4G路由器无法上网时！该如何解决
开关电容高速比较器电路分析
三星的智能手机产量这个月削减了一半
RS485为什么用隔离
Molex与Infor合作：在复杂的航运中如何提高客户能见度和准时交货率
超声波脉冲开关电源发生器设计
PLC与Excel的DDE在测控系统中的应用
对于此项目，您将只需要一个arduino开发板和一个mems磁力计即可测量地磁场。我将使用包含mc5883l 3轴磁力计的gy – 80分支板。
在继续执行该项目的源代码之前，如果您需要更多详细信息，请参见mems磁力计如何工作以及如何通过i2c通信连接和使用gy-80接线板，
第2步：arduino源代码
我们首先需要做的是将草图上传到arduino板，该板将读取来自磁力计的数据，并将其发送到processing ide。这是arduino源代码：
/* arduino compass
*
* by dejan nedelkovski，
* www.howtomechatronics.com
*
*/
#include //i2c arduino library
#define magnetometer_mx0 0x03
#define magnetometer_mx1 0x04
#define magnetometer_mz0 0x05
#define magnetometer_mz1 0x06
#define magnetometer_my0 0x07
#define magnetometer_my1 0x08
int mx0， mx1， mx_out;
int my0， my1， my_out;
int mz0， mz1， mz_out;
float heading， headingdegrees， headingfiltered， declination;
float xm，ym，zm;
#define magnetometer 0x1e //i2c 7bit address of hmc5883
void setup（）{
//initialize serial and i2c communications
serial.begin（115200）;
wire.begin（）;
delay（100）;
wire.begintransmission（magnetometer）;
wire.write（0x02）; // select mode register
wire.write（0x00）; // continuous measurement mode
wire.endtransmission（）;
}
void loop（）{
//---- x-axis
wire.begintransmission（magnetometer）; // transmit to device
wire.write（magnetometer_mx1）;
wire.endtransmission（）;
wire.requestfrom（magnetometer，1）;
if（wire.available（）《=1）
{
mx0 = wire.read（）;
}
wire.begintransmission（magnetometer）; // transmit to device
wire.write（magnetometer_mx0）;
wire.endtransmission（）;
wire.requestfrom（magnetometer，1）;
if（wire.available（）《=1）
{
mx1 = wire.read（）;
}
//---- y-axis
wire.begintransmission（magnetometer）; // transmit to device
wire.write（magnetometer_my1）;
wire.endtransmission（）;
wire.requestfrom（magnetometer，1）;
if（wire.available（）《=1）
{
my0 = wire.read（）;
}
wire.begintransmission（magnetometer）; // transmit to device
wire.write（magnetometer_my0）;
wire.endtransmission（）;
wire.requestfrom（magnetometer，1）;
if（wire.available（）《=1）
{
my1 = wire.read（）;
}
//---- z-axis
wire.begintransmission（magnetometer）; // transmit to device
wire.write（magnetometer_mz1）;
wire.endtransmission（）;
wire.requestfrom（magnetometer，1）;
if（wire.available（）《=1）
{
mz0 = wire.read（）;
}
wire.begintransmission（magnetometer）; // transmit to device
wire.write（magnetometer_mz0）;
wire.endtransmission（）;
wire.requestfrom（magnetometer，1）;
if（wire.available（）《=1）
{
mz1 = wire.read（）;
}
//---- x-axis
mx1=mx1《《8;
mx_out =mx0+mx1; // raw data
// from the datasheet： 0.92 mg/digit
xm = mx_out*0.00092; // gauss unit
//* earth magnetic field ranges from 0.25 to 0.65 gauss， so these are the values that we need to get approximately.
//---- y-axis
my1=my1《《8;
my_out =my0+my1;
ym = my_out*0.00092;
//---- z-axis
mz1=mz1《《8;
mz_out =mz0+mz1;
zm = mz_out*0.00092;
// ==============================
//calculating heading
heading = atan2（ym， xm）;
// correcting the heading with the declination angle depending on your location
// you can find your declination angle at： http://www.ngdc.noaa.gov/geomag-web/
// at my location it‘s 4.2 degrees =》 0.073 rad
declination = 0.073;
heading += declination;
// correcting when signs are reveresed
if（heading 《0） heading += 2*pi;
// correcting due to the addition of the declination angle
if（heading 》 2*pi）heading -= 2*pi;
headingdegrees = heading * 180/pi; // the heading in degrees unit
// smoothing the output angle / low pass filter
headingfiltered = headingfiltered*0.85 + headingdegrees*0.15;
//sending the heading value through the serial port to processing ide
serial.println（headingfiltered）;
delay（50）;
}
步骤3：处理ide源代码
在我们上传了之前的arduino草图之后，我们需要将数据接收到processing ide中并绘制digital compass。指南针由背景图像，箭头的固定图像和指南针主体的旋转图像组成。因此，使用arduino计算出的耳磁场的值将用来旋转罗盘。
以下是processing ide的源代码：
/* arduino compass
*
* by dejan nedelkovski，
* www.howtomechatronics.com
*
*/
import processing.serial.*;
import java.awt.event.keyevent;
import java.io.ioexception;
serial myport;
pimage imgcompass;
pimage imgcompassarrow;
pimage background;
string data=“”;
float heading;
void setup（） {
size （1920， 1080， p3d）;
smooth（）;
imgcompass = loadimage（“compass.png”）;
imgcompassarrow = loadimage（“compassarrow.png”）;
background = loadimage（“background.png”）;
myport = new serial（this， “com4”， 115200）; // starts the serial communication
myport.bufferuntil（’ ‘）;
}
void draw（） {
image（background，0， 0）; // loads the background image
pushmatrix（）;
translate（width/2， height/2， 0）; // translates the coordinate system into the center of the screen， so that the rotation happen right in the center
rotatez（radians（-heading））; // rotates the compass around z - axis
image（imgcompass， -960， -540）; // loads the compass image and as the coordinate system is relocated we need need to set the image at -960x， -540y （half the screen size）
popmatrix（）; // brings coordinate system is back to the original position 0，0，0
image（imgcompassarrow，0， 0）; // loads the compassarrow image which is not affected by the rotatez（） function because of the popmatrix（） function
textsize（30）;
text（“heading： ” + heading，40，40）; // prints the value of the heading on the screen
delay（40）;
}
// starts reading data from the serial port
void serialevent （serial myport） {
data = myport.readstringuntil（’ ‘）;// reads the data from the serial port and puts it into the string variable “data”。
heading = float（data）; // convering the the string value into float value
}
IT资产跟踪系统是什么，它的特点是什么
芯启源科技®射频同轴连接器
在未来，自动化检测设备替代人工品检是必然的
不同角度探讨汽车产业面临的新变局与新挑战
上方电子成功研制的首台8.6代新型显示PVD装备，顺利完成发货
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十月,特斯拉国产版Model 3的产量实现翻倍
固特异智能无线充气泵内部拆解
一文了解CPU高速缓存
航顺芯片高性能HK32C030系列MCU简述
单片机对两位共阳数码管的驱动设计
PLC远程监控与数据采集方案
4G路由器无法上网时！该如何解决
开关电容高速比较器电路分析
三星的智能手机产量这个月削减了一半
RS485为什么用隔离
Molex与Infor合作：在复杂的航运中如何提高客户能见度和准时交货率
超声波脉冲开关电源发生器设计
PLC与Excel的DDE在测控系统中的应用