====== Магнитометр / компас: инструкция, схемы и примеры использования ======
Используйте [[amp>product/troyka-magnetometer-compass?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|магнитометр]] для определения углов между собственными осями сенсора X, Y, Z и силовыми линиями магнитного поля Земли. Отсюда второе имя модуля — электронный компас для определения азимута.

{{ :products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass.4.jpg?nolink |}}

<WRAP center round tip 90%>
Если вам необходимо определить положение вашего девайса в пространстве, обратите внимания на [[amp>product/troyka-imu-10-dof?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|IMU-сенсор на 10 степеней свободы]].
</WRAP>

<WRAP center round important 90%>
В связи с искажениями от внешних магнитных полей, [[articles:troyka-magnetometer-compass-calibrate|откалибруйте магнитометр]] для работы в режиме электронного компаса.  
</WRAP>
===== Видеообзор =====
Магнитометр в обзоре IMU-модуля.
{{youtube>ECVbkKo--YY?large}}



===== Пример работы для Arduino и XOD =====

В качестве мозга для считывания показаний с датчика рассмотрим платформу из серии [[amp>collection/arduino?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|Arduino]], например, [[amp>product/arduino-uno?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|Uno]].

<WRAP center round tip 50%>
  * [[amp>page/arduino-ide?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|Как начать работу с Arduino?]]
  * [[amp>page/xod-ide?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|Как начать работу с XOD?]]
</WRAP>

На аппаратном уровне инерционный модуль общается с управляющей электроникой по шине I²C. Но не переживайте о битах и байтах: используйте библиотеку [[https://github.com/amperka/Troyka-IMUm|TroykaIMU]] и на выходе получите готовы данные.
==== Схема устройства ====

Подключите магнитометр к пинам питания и шины I²C — SDA и SCL платформы Arduino Uno. Для коммуникации используйте
[[amp>product/wire-fm?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|соединительные провода «мама-папа»]].{{ :products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass-install-arduino.png?nolink |}}

<WRAP clear></WRAP>

Для быстрой сборки и отладки устройства возьмите плату расширения [[amp>product/arduino-troyka-shield?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|Troyka Shield]], которая одевается сверху на Arduino Uno методом бутерброда. Для коммуникации используйте [[amp>product/3-wire-cable-digital-troyka?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|трёхпроводной шлейф «мама-мама»]], который идёт в комплекте с датчиком.{{ :products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass-install-arduino-troyka.png?nolink |}}

<WRAP clear></WRAP>

С [[amp>product/arduino-troyka-slot-shield?utm_source=man&utm_campaign=troyka-troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|Troyka Slot Shield]] провода не понадобятся вовсе.{{ :products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass-install-arduino-troyka-slot.png?nolink |}}

<WRAP clear></WRAP>


==== Вывод данных ====

В качестве примера выведем в Serial-порт значения напряженности магнитного поля по осям X, Y, Z.

<code C magnetometer-read-data.ino>
// Библиотека для работы с модулями IMU
#include <TroykaIMU.h>

// Создаём объект для работы с магнитометром/компасом
Compass compass;

void setup() {
    // Открываем последовательный порт
    Serial.begin(9600);
    // Выводим сообщение о начале инициализации
    Serial.println("Compass begin");
    // Инициализируем компас
    compass.begin();
    // Выводим сообщение об удачной инициализации
    Serial.println("Initialization completed");
}

void loop() {
    // Выводим напряженность магнитного поля в Гауссах по оси X
    Serial.print(compass.readMagneticGaussX());
    Serial.print("\t\t");
    // Выводим напряженность магнитного поля в Гауссах по оси Y
    Serial.print(compass.readMagneticGaussY());
    Serial.print("\t\t");
    // Выводим напряженность магнитного поля в Гауссах по оси Z
    Serial.print(compass.readMagneticGaussZ());
    Serial.println();
    delay(100);
}
</code>


===== Пример для Espruino =====

В качестве мозга для считывания показаний с датчика рассмотрим платформы из серии [[amp>collection/espruino?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|Espruino]], например, [[amp>product/iskra-js?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|Iskra JS]].

<WRAP center round tip 50%>
[[:js:ide|Как начать работу с Espruino?]]
</WRAP>

==== Схема устройства ====

Подключите магнитометр к пинам питания и шины I²C — SDA и SCL платформы Iskra JS. Для коммуникации используйте
[[amp>product/wire-fm?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|соединительные провода «мама-папа»]].{{ :products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass-install-espruino.png?nolink |}}

<WRAP clear></WRAP>

Для быстрой сборки и отладки устройства возьмите плату расширения [[amp>product/arduino-troyka-shield?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|Troyka Shield]], которая одевается сверху на Iskra JS методом бутерброда. Для коммуникации используйте [[amp>product/3-wire-cable-digital-troyka?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|трёхпроводной шлейф «мама-мама»]], который идёт в комплекте с датчиком.{{ :products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass-install-espruino-troyka.png?nolink |}}
</WRAP>

С [[amp>product/arduino-troyka-slot-shield?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|Troyka Slot Shield]] провода не понадобятся вовсе.{{ :products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass-install-espruino-troyka-slot.png?nolink |}}

<WRAP clear></WRAP>

==== Вывод данных ====

В качестве примера выведем в консоль значения азимута.

<code javascript magnetometer-compass-read-data.js>

</code>


===== Пример для Raspberry Pi =====

В качестве мозга для считывания показаний с датчика рассмотрим одноплатные компьютеры [[amp>collection/raspberry-pi?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|Raspberry Pi]], например, [[amp>product/raspberry-pi-4-model-b-4-gb?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|Raspberry Pi 4]].

<WRAP center round tip 50%>
[[articles:rpi-guide|Подготовь Raspberry Pi]]
</WRAP>



==== Схема устройства ====

Подключите магнитометр к пинам SDA и SCL шины I²C компьютера Raspberry Pi.
{{ :products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass-install-rpi.png?nolink |}}
<WRAP clear></WRAP>

Для быстрой сборки и отладки устройства возьмите плату расширения [[amp>product/raspberry-troyka-cap?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|Troyka Cap]], которая надевается сверху на малину методом бутерброда.{{ :products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass-install-rpi-cap.png?nolink |}}



==== Программная настройка ====

  - [[articles:rpi-guide|Подготовь Raspberry Pi]]
  - [[articles:rpi-interfaces#интерфейс_i_c|Включите шину I²C]]

==== Вывод данных ====

А написать пример кода для Raspberry Pi оставим вам домашним заданием.
===== Элементы платы =====

{{ :products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass-annotation.png?nolink |}}

==== Магнитометр/Компас на LIS3MDL ====

Магнитометр выполнен на чипе {{ :products:troyka-magnetometer-compass:lis3mdl-datasheet.pdf |LIS3MDL}} и представляет собой миниатюрный датчик магнитного поля в трёхмерном пространстве, разработанный по технологии MEMS от компании STMicroelectronics. Адрес устройства по умолчанию равен 0x1С, но может быть изменен на 0x1E. Подробности читайте в разделе [[#смена_адреса_модуля| смена адреса модуля]].
==== Регулятор напряжения ====

Линейный понижающий регулятор напряжения {{ :products:troyka-magnetometer-compass:ncp698sq33t1g-datasheet.pdf |NCP698SQ33T1G}} обеспечивает питание MEMS-чипа и других компонентов сенсора. Диапазон входного напряжения от 3,3 до 5 вольт. Выходное напряжение 3,3 В с максимальным выходным током 150 мА.
==== Преобразователь логических уровней ====

Преобразователь логических уровней {{ :products:troyka-magnetometer-compass:pca9306dct-datasheet.pdf |PCA9306DCT}} необходим для сопряжения датчика с разными напряжениями логических уровней от 3,3 до 5 вольт. Другими словами сенсор совместим как с 3,3 вольтовыми платами, например, Raspberry Pi, так и с 5 вольтовыми — Arduino Uno.
==== Troyka-контакты ====

Датчик подключается к управляющей электронике через две группы Troyka-контактов:

  * Питание (V) — соедините с рабочим напряжением микроконтроллера.
  * Земля (G) — соедините с землёй микроконтроллера.
  * Сигнальный (D) — пин данных шины I²C. Подключите к пину SDA микроконтроллера.
  * Сигнальный (C) — пин тактирования шины I²C. Подключите к пину SCL микроконтроллера.

===== Смена адреса модуля =====
Иногда в проекте необходимо использовать несколько магнитометров. Для этого на модуле предусмотрены контактная площадка. Для смена адреса капните каплей припоя на отведённую контактную площадку.

<WRAP center>
^  Модуль      ^  Адрес без перемычки  ^  Адрес с перемычкой  ^
|Магнитометр   |  0x1С                 |  0x1E                |
</WRAP>

{{ :products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass-changes-address.gif?nolink |}}
<WRAP clear></WRAP>

===== Принципиальная и монтажная схемы =====

{{:products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass-schematic.png?direct&450 |}}
{{ :products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass-layout-top.png?direct&220|}}
{{ :products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass-layout-bottom.png?direct&220|}}

<WRAP clear></WRAP>

===== Габаритный чертёж =====
[[this>_media/products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass-dimensions.pdf|{{:products:troyka-magnetometer-compass:troyka-magnetometer-compass-dimensions.png}}]]

===== Характеристики =====

  * MEMS-датчик: магнитометр LIS3MDL
  * Интерфейс: I²C
  * I²C-адрес:
    * без перемычки: 0x1C
    * с перемычкой: 0x1E
  * Максимальная чувствительность: 1,46×10-4 Гс
  * Диапазон измерений: ±4/ ±8/ ±12/ ±16 Гс
  * Напряжение питания: 3,3–5 В
  * Потребляемый ток: до 10 мА
  * Размеры: 25,4×25,4×10,1 мм

===== Ресурсы =====

  * [[amp>product/troyka-magnetometer-compass?utm_source=man&utm_campaign=troyka-magnetometer-compass&utm_medium=wiki|Магнитометр]] в магазине
  * [[https://github.com/amperka/hardware-drawings/blob/master/troyka-magnetometer-compass.svg|Векторное изображение датчика]]
  * [[:articles:troyka-magnetometer-compass-calibrate|Калибровка компаса]]
  * [[https://github.com/amperka/Troyka-IMU|Библиотека для Arduino]]
  * {{ :products:troyka-magnetometer-compass:lis3mdl-datasheet.pdf |Datasheet на магнитометр ST LIS3MDL}}