一、器件简介

        HMC5883L是一款三轴磁场传感器，电子指南针罗盘模块。采用IIC通讯协议。

二、工作原理

        传统罗盘用一根被磁化的磁针来感应地球磁场，地球磁场与磁针之间的磁力时磁针转动，直至磁针的两端分别指向地球的磁南极与磁北极。电子罗盘也一样，只不过把磁针换成了磁阻传感器，然后将感受到的地磁信息转换为数字信号输出给用户使用。

        用来衡量磁感应强度大小的单位是Tesla或者Gauss(1Tesla=10000Gauss)。

        地磁场是一个矢量，对于一个固定的地点来说，这个矢量可以被分解为两个与当地水平面平行的XY分量和一个与当地水平面垂直的Z分量。如果保持电子罗盘和当地的水平面平行，那么罗盘中磁力计就和这三个分量对应起来了。实际上对水平方向的两个分量来说，他们的矢量和总是指向磁北的。罗盘中的航向角就是方向与磁北的夹角。

三、磁场校准

        因为磁场干扰的原因，实际中我们测量的磁力计数据是不准确的，需要进行校准才可以使用。

         理想效果为图一，实际效果很可能为图二，变成了一个椭球，因此我们需要采用拟合的方法，来修正校准。

修正的输出可以根据下面的方法来计算：    

        1）在磁场干扰的条件下进行，数据收集设备被旋转360°。 

        2）数据进行分析，以产生偏差的偏移和灵敏度的比例因子，以补偿所述干扰。

• 从数据中发现的X和Y磁强计的最大输出，以上图为例，即可得到结论：X具有更大的反应。我们设置其比例系数为1。即Xs=1
• Y轴比例系数为  Ys = ( Xmax - Xmin)/( Ymax - Ymin)
• 对于偏置补偿有 
  • Xb = Xs * [1/2(Xmax - Xmin) - Xmax ]
  • Yb = Ys * [1/2(Ymax - Ymin) - Ymax ]
• 正确的输出为
  • Xout = Xin*Xs + Xb
  • Yout = Yin*Ys + Yb

四、在ArduinoUNO上的基本使用

        在ArduinoIDE菜单栏 → 项目 → 加载库 → 管理库

        搜索 HMC5883

         我这安装的第一个。

        然后在 ArduinoIDE菜单栏 → 文件 → 示例，找到 Adafruit HMC5883 Unified的唯一一个示例文件，打开。

 

        咱们将HMC5883L模块连接到Arduino UNO板子上，跑跑这个程序吧。结果如下：

         我和手机对比了一下，相差四度，可能是因为手机的磁场干扰到模块了吧。