STM32F1与STM32CubeIDE编程实例-HMC5883电子罗盘驱动

HMC5883电子罗盘驱动

1、HMC5883介绍

Honeywell的HMC5883L 是一款表面贴装多芯片模块，专为低场磁场感应而设计，具有数字接口，适用于低成本罗盘和磁力测量等应用。 HMC5883L 包括先进的高分辨率 HMC118X 系列磁阻传感器和一个 ASIC，其中包含放大、自动消磁带驱动器、偏移消除和一个 12 位 ADC，可实现 1° 至 2° 罗盘航向 准确性。 I2C 串行总线允许简单的接口。 HMC5883L 是一款 3.0x3.0x0.9mm 表面贴装 16 引脚无引线芯片载体 (LCC)。 HMC5883L 的应用包括移动电话、上网本、消费电子产品、自动导航系统和个人导航设备。

HMC5883L 采用霍尼韦尔的各向异性磁阻 (AMR) 技术，与其他磁传感器技术相比具有优势。 这些各向异性方向传感器具有精确的轴内灵敏度和线性度。 这些传感器的固态结构具有极低的交叉轴灵敏度，旨在测量从毫高斯到 8 高斯的地球磁场的方向和大小。 霍尼韦尔的磁传感器是业内最灵敏、最可靠的低场传感器之一。

在这里插入图片描述

2、HMC5883配置

关于STM32CubeIDE工程创建、配置请参考前面文章：

本次HMC5883的配置如下：

在这里插入图片描述

3、HMC5883驱动实现

1）HMC5883基本定义

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/\*
 \* hmc2883.h
 \*
 \* Created on: Jul 3, 2022
 \* Author: jenson
 \*/

#ifndef HMC5883\_HMC5883\_H\_
#define HMC5883\_HMC5883\_H\_

#include <stm32f1xx\_hal.h>
#include <stdbool.h>

#define HMC5883\_DEVICE\_ADDR (0x1E)

typedef struct {
	uint16\_t id;
	uint8\_t addr;
	I2C_HandleTypeDef\* i2c;
	int32\_t x,y,z;
	float angle_xy; // XY平面角度
	float angle_xz; // XZ平面角度
	float angle_yz; // YZ平面角度
	bool inited;
}hmc5883\_t;

// 判断HMC5883设备是否就绪
bool hmc5883\_is\_ready(hmc5883\_t\* hmc5883);
// HMC5883初始化
bool hmc5883\_init(hmc5883\_t\* hmc5883);
// HMC5883数据采集及刷新
void hmc5883\_update(hmc5883\_t\* hmc5883);

#endif /\* HMC5883\_HMC5883\_H\_ \*/


2）驱动基本定义实现

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 \* hmc5883.c
 \*
 \* Created on: Jul 3, 2022
 \* Author: jenson
 \*/

#include "hmc5883.h"
#include <stdio.h>
#include <math.h>

bool hmc5883\_is\_ready(hmc5883\_t \*hmc5883) {
	return HAL\_I2C\_IsDeviceReady(hmc5883->i2c, hmc5883->addr, 2, 10);
}

bool \_\_hmc5883\_write(hmc5883\_t \*hmc5883, uint8\_t mem_addr, uint8\_t \*pData,
		uint32\_t size) {
	if (HAL\_I2C\_Mem\_Write(hmc5883->i2c, hmc5883->addr << 1, mem_addr, 1, pData,
			size, 1000) == HAL_OK) {
		return true;
	}
	printf("write failed\r\n");
	return false;
}

bool \_\_hmc5883\_read(hmc5883\_t \*hmc5883, uint8\_t mem_addr, uint8\_t \*pData,
		uint32\_t size) {
	if (HAL\_I2C\_Mem\_Read(hmc5883->i2c, hmc5883->addr << 1, mem_addr, 1, pData,
			size, 1000) == HAL_OK) {
		return true;
	}
	printf("read failed\r\n");
	return false;
}

bool hmc5883\_init(hmc5883\_t \*hmc5883) {
	if (!hmc5883\_is\_ready(hmc5883)) {
		printf("hmc5883\_init:device not found\r\n");
		return false;
	}

	// 设置传感器采样模式
	uint8\_t mem_addr = 0x02;
	uint8\_t write_data = 0x00; // 连续采样模式
	bool res = \_\_hmc5883\_write(hmc5883, mem_addr, &write_data, 1);
	hmc5883->inited = res;
	return res;

}

void hmc5883\_update(hmc5883\_t \*hmc5883) {
	uint8\_t mem_addr = 0x03; // X MSB 寄存器
	uint8\_t data[6] = { 0 };

	\_\_hmc5883\_read(hmc5883, mem_addr, data, 6);

	hmc5883->x = data[0] << 8 | data[1];
	hmc5883->y = data[2] << 8 | data[3];
	hmc5883->z = data[4] << 8 | data[5];

	// 计算XY，XZ，YZ平面角度

	//计算XY平面角度
	hmc5883->angle_xy = atan2((double) hmc5883->y, (double) hmc5883->x)
			\* (180 / 3.14159265) + 180.0;

	//计算XZ平面角度
	hmc5883->angle_xz = atan2((double) hmc5883->z, (double) hmc5883->x)
			\* (180 / 3.14159265) + 180.0;

	//计算YZ平面角度
	hmc5883->angle_yz = atan2((double) hmc5883->z, (double) hmc5883->y)
			\* (180 / 3.14159265) + 180.0;
}

3、驱动测试

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/\* Private includes ----------------------------------------------------------\*/
/\* USER CODE BEGIN Includes \*/
#include <stdio.h>
#include <hmc5883/hmc5883.h>
/\* USER CODE END Includes \*/

/\* Private variables ---------------------------------------------------------\*/

/\* USER CODE BEGIN PV \*/
hmc5883\_t hmc5883;
/\* USER CODE END PV \*/

int main(void) {
	/\* USER CODE BEGIN 1 \*/

	/\* USER CODE END 1 \*/

	/\* MCU Configuration--------------------------------------------------------\*/

	/\* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. \*/
	HAL\_Init();

	/\* USER CODE BEGIN Init \*/

	/\* USER CODE END Init \*/

	/\* Configure the system clock \*/
	SystemClock\_Config();

	/\* USER CODE BEGIN SysInit \*/

	/\* USER CODE END SysInit \*/

	/\* Initialize all configured peripherals \*/
	MX\_GPIO\_Init();
	MX\_USART1\_UART\_Init();
	MX\_I2C1\_Init();
	/\* USER CODE BEGIN 2 \*/

	hmc5883.id = 0x01;
	hmc5883.addr = HMC5883_DEVICE_ADDR;
	hmc5883.i2c = &hi2c1;

	if (!hmc5883\_init(&hmc5883)) {
		printf("hmc5883 init failed\r\n");
		while (1)
			;
	}

	/\* USER CODE END 2 \*/

	/\* Infinite loop \*/
	/\* USER CODE BEGIN WHILE \*/
	while (1) {
		/\* USER CODE END WHILE \*/

		/\* USER CODE BEGIN 3 \*/
		hmc5883\_update(&hmc5883);
		printf("x = %d,y = %d,z = %d\r\n", hmc5883.x, hmc5883.y, hmc5883.z);
		printf("xy = %.2f,xz = %.2f,yz = %.2f\r\n", hmc5883.angle_xy,
				hmc5883.angle_xz, hmc5883.angle_yz);
		HAL\_Delay(100);
	}
	/\* USER CODE END 3 \*/
}

/\*\*
 \* @brief System Clock Configuration
 \* @retval None
 \*/
void SystemClock\_Config(void) {
	RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = { 0 };
	RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = { 0 };

	/\*\* Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
 \* in the RCC\_OscInitTypeDef structure.
 \*/
	RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
	RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
	RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
	RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
	RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
	RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
	RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
	if (HAL\_RCC\_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK) {
		Error\_Handler();
	}

	/\*\* Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
 \*/
	RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
			| RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
	RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
	RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
	RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
	RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

	if (HAL\_RCC\_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK) {
		Error\_Handler();
	}
}

文章来源: https://iotsmart.blog.csdn.net/article/details/125868203