Gy 271. GY-271: универсальный 3-осевой магнитометр для точного определения курса и ориентации

alexxlabРазное
Что такое GY-271. Как работает магнитометр GY-271. Для чего используется модуль GY-271. Какие характеристики и особенности у GY-271. Как подключить и использовать GY-271 с Arduino. Какие библиотеки подходят для работы с GY-271.

Содержание

Что такое модуль GY-271 и как он работает

GY-271 — это компактный модуль 3-осевого магнитометра, предназначенный для измерения магнитного поля Земли по трем осям. Ключевые особенности данного модуля:

  • Основан на микросхеме HMC5883L или QMC5883L
  • Измеряет магнитное поле по осям X, Y и Z
  • Диапазон измерений: ±8 Гаусс
  • Разрешение: 12 бит (2 мГаусс)
  • Интерфейс I2C для подключения к микроконтроллерам
  • Напряжение питания: 3-5В
  • Малые размеры: 14×13 мм

Принцип работы GY-271 основан на эффекте Холла. Три ортогональных магниторезистивных датчика измеряют проекции вектора магнитного поля Земли на оси X, Y и Z. Это позволяет определить направление на магнитный север и вычислить ориентацию устройства в пространстве.


Области применения модуля GY-271

Благодаря своим компактным размерам и высокой точности, магнитометр GY-271 находит применение во многих проектах:

  • Электронные компасы
  • Системы навигации и ориентации
  • Квадрокоптеры и дроны
  • Роботы и автономные транспортные средства
  • Виртуальная и дополненная реальность
  • Научные и исследовательские приборы

Основная задача GY-271 — определение курса относительно магнитного севера. Это позволяет создавать электронные компасы и системы навигации. Кроме того, датчик часто комбинируют с акселерометром и гироскопом для полноценного определения ориентации объекта в пространстве.

Ключевые характеристики модуля GY-271

Рассмотрим подробнее основные технические параметры магнитометра GY-271:

  • Диапазон измерений: ±8 Гаусс (настраиваемый)
  • Разрешение АЦП: 12 бит
  • Чувствительность: 2 мГаусс
  • Частота измерений: до 160 Гц
  • Интерфейс: I2C (до 400 кГц)
  • Напряжение питания: 3.3-5В
  • Потребляемый ток: 100 мкА
  • Размеры платы: 14×13 мм

Важно отметить, что модуль выпускается в двух версиях — с чипом HMC5883L и QMC5883L. Они имеют схожие характеристики, но требуют разных библиотек для работы. При покупке стоит уточнять, какая именно версия используется.


Как подключить GY-271 к Arduino

Подключение модуля GY-271 к Arduino осуществляется по интерфейсу I2C и требует всего 4 соединения:

  • VCC — к выводу 5V или 3.3V Arduino
  • GND — к выводу GND Arduino
  • SCL — к выводу A5 Arduino (линия тактирования I2C)
  • SDA — к выводу A4 Arduino (линия данных I2C)

Пример схемы подключения:


Arduino    GY-271
5V    ---   VCC
GND   ---   GND
A5    ---   SCL
A4    ---   SDA

После физического подключения необходимо установить соответствующую библиотеку и написать скетч для работы с датчиком.

Библиотеки для работы с GY-271

Выбор библиотеки зависит от версии чипа на модуле:

  • Для HMC5883L:
    • Adafruit_HMC5883_Unified
    • HMC5883L_Simple
  • Для QMC5883L:
    • QMC5883LCompass
    • DFRobot_QMC5883

Важно использовать библиотеку, соответствующую вашей версии модуля. В противном случае показания могут быть некорректными или отсутствовать вовсе.

Пример кода для работы с GY-271

Рассмотрим простой пример чтения данных с магнитометра GY-271 на базе HMC5883L:



#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_HMC5883_U.h>

Adafruit_HMC5883_Unified mag = Adafruit_HMC5883_Unified(12345);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  
  if(!mag.begin()) {
    Serial.println("Ошибка подключения HMC5883L");
    while(1);
  }
}

void loop() {
  sensors_event_t event; 
  mag.getEvent(&event);
  
  float heading = atan2(event.magnetic.y, event.magnetic.x);
  
  if(heading < 0)
    heading += 2*PI;
    
  float headingDegrees = heading * 180/M_PI; 
  
  Serial.print("Направление: ");
  Serial.println(headingDegrees);
  
  delay(500);
}

Этот код инициализирует датчик, считывает показания магнитного поля и вычисляет направление на магнитный север в градусах.

Калибровка GY-271 для повышения точности

Для получения точных показаний магнитометр GY-271 требует калибровки. Это позволяет компенсировать влияние окружающих магнитных полей и неточности самого датчика. Основные методы калибровки:

  • Вращение датчика по всем осям для сбора данных
  • Вычисление смещения нуля и масштабных коэффициентов
  • Применение калибровочных данных к сырым показаниям

Многие библиотеки для GY-271 имеют встроенные функции калибровки. Также можно реализовать калибровку самостоятельно, используя математические алгоритмы обработки данных.


Преимущества и недостатки GY-271

Рассмотрим основные плюсы и минусы использования модуля GY-271:

Преимущества:

  • Высокая точность измерений
  • Компактные размеры
  • Низкое энергопотребление
  • Простота подключения по I2C
  • Доступная цена

Недостатки:

  • Чувствительность к внешним магнитным помехам
  • Необходимость калибровки
  • Разные версии чипов требуют разных библиотек

Несмотря на некоторые ограничения, GY-271 остается одним из самых популярных и доступных магнитометров для любительских и профессиональных проектов.

Альтернативы модулю GY-271

Хотя GY-271 широко распространен, существуют и другие варианты магнитометров:

  • LSM303: комбинированный акселерометр и магнитометр
  • MPU-9250: 9-осевой датчик с акселерометром, гироскопом и магнитометром
  • MAG3110: 3-осевой магнитометр с высокой чувствительностью
  • BMM150: сверхкомпактный цифровой геомагнитный сенсор

Выбор конкретного датчика зависит от требований проекта, включая точность, размеры, энергопотребление и стоимость.

Заключение: GY-271 как универсальное решение для определения ориентации

Модуль GY-271 представляет собой доступное и эффективное решение для измерения магнитного поля и определения ориентации. Благодаря простоте использования, компактным размерам и хорошим характеристикам, он нашел широкое применение в различных проектах — от простых электронных компасов до сложных систем навигации.


Несмотря на необходимость калибровки и чувствительность к помехам, GY-271 остается отличным выбором для большинства любительских и многих профессиональных применений. При правильном использовании этот магнитометр способен обеспечить точное определение курса и ориентации, что делает его незаменимым компонентом во многих электронных устройствах.


Модуль компас трехосный GY-271 HMC5883L DA5883 Arduino

Модуль компас трехосный GY-271 HMC5883L DA5883 Arduino

О магазине Условия заказов Оптовикам Дропшиппинг Статус заказа Контакты

  • Личный кабинет

    • 608

    Описание

    Модуль GY-271 на микросхеме DA5883 это 3-осевой цифровой магниторезистивный компас (магнитометр на три координаты). Кроме этого на плате модуля GY-271 размещены необходимые для надежного функционирования подтягивающие резисторы.

    Особенности

    • Обмен данными с роботизированным контроллером управления осуществляется по шине IIC (I2C).
    • Необходимое напряжение питания для модуля GY-271 должно соответствовать диапазону от 3,3В до 5В.
    • Модуль GY-271 на микросхеме DA5883 3-х осевой магниторезистивный компас измеряет напряжённость магнитного поля вдоль всех трёх осей.
    • Трехосевой магниторезистивный компас DA5883, предназначен для навигации с использованием слабых магнитных полей.
    • Этот небольшой модуль компаса DA5883 отлично подходит для работы с Arduino и других проектов с микроконтроллерами, выполнен в виде многослойной платы, готовой к установке. Это позволяет устанавливать модуль внешнего компаса таким образом, чтобы избежать помех от близко расположенных электродвигателей робота.
    • На сегодняшний день чип, DA5883 используемый в этом датчике, широко применяется в производстве сотовых телефонов, спортивных часах, электроники автомобиля и других устройствах.

    Технические характеристики

    • Напряжение питания: 3.3 — 5 Вольт (на плате установлен стабилизатор питания)
    • Тип сенсора: магниторезистивный
    • Ток режим измерения: 2.5 мА
    • Ток режим сна: 0.1 мА
    • Диапазон измерений: ±8 Гаусс
    • Точность: ±2 милли Гаусса
    • Разрядность преобразования: 12 бит
    • Интерфейс: I2C
    • Поддержка автоматической калибровки
    • Размер модуля: 14.5 x 13.5 мм
    • Микросхема: DA5883

    Дополнительно

    org/PropertyValue»>
    Материал корпусаПластик + металл
    СовместимостьWindows
    Страна регистрации брендаКитай
    Страна-производитель товараКитай
    ТипАксессуары для Роботов

    Комментарии

    0

    Пока не было комментариев.

    Уважаемые покупатели!

    • Для оформления покупки, регистрироваться на сайте не обязательно. На период войны с россией – предоставляем скидки 10% для покупок на военные нужды.
    • Прием заказов через сайт – круглосуточно, обрабатываем заказы – в рабочее время, отправки – каждый день, кроме воскресенья.
    • Если не можете дозвониться или наши линии заняты, то пишите нам в вайбер или телеграмм чат, кнопка слева внизу экрана, там вы получите ответ на ваш запрос быстрее. 
    • ВНИМАНИЕ! Мы переехали. Найти наш магазин можете по новому адресу: г.Ивано-Франковск, ул.Мазепы, 40А (во дворе напротив клуба Парадайс шоу-бар, вход с улицы Мазепы под арку, фото добавим скоро)