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Olá Garagistas! No tutorial de hoje mostraremos como você pode facilmente utilizar a Bússola Digital (Magnetômetro) utilizando o Arduino. Como demonstração faremos com o auxílio de LEDs, uma bússola eletrônica, fazendo o dispositivo nos indicar para qual direção está o polo norte geográfico da terra.

Material Utilizado:

1x Bússola Digital (Magnetómetro) - HMC5883L

1x Arduino UNO

1x Adaptador 9V Jack Barrel

1x Bateria 9V

8x LED 3mm

8x Resistor 330Ω

Alguns Jumpers

1. Bússola Digital (Magnetômetro) - HCM5883L

Imagem 1 - Breakout HMC5883L 

Este breakout faz com que seja mais fácil de usar o Honeywell HMC5883L, uma bússola digital de 3 eixos (X, Y, Z). A comunicação com o HMC5883L é simples e tudo feito através de uma interface I2C. Não há nenhum regulador on-board, podendo trabalhar com tensões de 2,16 até 3,6VDC.

Uma das leitura que é possível se fazer com o Magnetômetro, é identificar para qual direção está o polo norte magnético. Em nossa demonstração vamos utilizar 8 LEDs que nos apontará para qual direção esta o polo norte geográfico da Terra, fazendo assim uma bússola eletrônica.

2. Biblioteca HMC5883L.h

Neste tutorial utilizamos a biblioteca HMC5883L.h, ela facilita a aplicação e utilização desse Magnetômetro. É uma biblioteca bastante útil e simples de se utilizar e com ela você consegue pegar todas as informações que a Bússola Digital fornece, facilitando assim a programação. O download da versão que foi utilizada para esse tutorial, pode ser feito clicando aqui.

3. Sketch

#define led1 2 //Define led1 como 2
#define led2 3 //Define led2 como 3
#define led3 4 //Define led3 como 4
#define led4 5 //Define led4 como 5
#define led5 6 //Define led5 como 6
#define led6 7 //Define led6 como 7
#define led7 8 //Define led7 como 8
#define led8 9 //Define led8 como 9

#include <Wire.h> //Include a biblioteca Wire.h
#include <HMC5883L.h> //Include a biblioteca HMC5883L.h

HMC5883L bussola; //Instância a biblioteca para a bússola

int i; //Variável para contagem
float graus; //Variável para armazenar o valor aferido
float precisao; //Variável parar o melhorar a precisao do valor aferido

void setup()
{  

pinMode(led1, OUTPUT); //Define o pino 2 como saída
  pinMode(led2, OUTPUT); //Define o pino 3 como saída
  pinMode(led3, OUTPUT); //Define o pino 4 como saída
  pinMode(led4, OUTPUT); //Define o pino 5 como saída
  pinMode(led5, OUTPUT); //Define o pino 6 como saída
  pinMode(led6, OUTPUT); //Define o pino 7 como saída
  pinMode(led7, OUTPUT); //Define o pino 8 como saída
  pinMode(led8, OUTPUT); //Define o pino 9 como saída

Wire.begin(); //Inicia a comunicação o I2C

//Configura a bússola
  bussola = HMC5883L();
  bussola.SetScale(1.3);
  bussola.SetMeasurementMode(Measurement_Continuous);
  //===================

}

void loop()
{

  precisao = 0; //Zera a variável para uma nova leitura

for(i=0;i<100;i++) //Faz a leitura 100 e armazenar a somatória
  {

    //Pega os dados necessários para o cálculo da bússola digital
    MagnetometerScaled scaled = bussola.ReadScaledAxis();
    int MilliGauss_OnThe_XAxis = scaled.XAxis;
    float heading = atan2(scaled.YAxis, scaled.XAxis);
    float declinationAngle = 0.3339; //Compensação dos polos (São Paulo)
    heading += declinationAngle;
    //===========================================================

//Converte o valor aferido para angulo
    if(heading < 0)
    {
      heading += 2*PI;
    } 

if(heading > 2*PI)
    {
      heading -= 2*PI;
    }  

graus = heading * 180/M_PI;
    //===================================

    precisao = precisao + graus;
    delay(1);

  }

graus = precisao/100; //Pega a somatória e tira a média dos valores aferidos

//Se o angulo for menor que 45º
  //Acende somente o led3
  if (graus < 45 && graus > 0)
  {
    digitalWrite(led1, LOW);
    digitalWrite(led2, LOW);
    digitalWrite(led3, HIGH);
    digitalWrite(led4, LOW);
    digitalWrite(led5, LOW);
    digitalWrite(led6, LOW);
    digitalWrite(led7, LOW);
    digitalWrite(led8, LOW);
  }
  //==============================

//Senão se o angulo for menor que 90º
  //Acende somente o led2
  else if (graus < 90 && graus > 45)
  {
    digitalWrite(led1, LOW);
    digitalWrite(led2, HIGH);
    digitalWrite(led3, LOW);
    digitalWrite(led4, LOW);
    digitalWrite(led5, LOW);
    digitalWrite(led6, LOW);
    digitalWrite(led7, LOW);
    digitalWrite(led8, LOW);
  }
  //==============================

//Senão se o angulo for menor que 135º
  //Acende somente o led1
  else if (graus < 135 && graus > 90)
  {
    digitalWrite(led1, HIGH);
    digitalWrite(led2, LOW);
    digitalWrite(led3, LOW);
    digitalWrite(led4, LOW);
    digitalWrite(led5, LOW);
    digitalWrite(led6, LOW);
    digitalWrite(led7, LOW);
    digitalWrite(led8, LOW);
  }
  //==============================

//Senão se o angulo for menor que 180º
  //Acende somente o led8
  else if (graus < 180 && graus > 135)
  {
    digitalWrite(led1, LOW);
    digitalWrite(led2, LOW);
    digitalWrite(led3, LOW);
    digitalWrite(led4, LOW);
    digitalWrite(led5, LOW);
    digitalWrite(led6, LOW);
    digitalWrite(led7, LOW);
    digitalWrite(led8, HIGH);
  }
  //==============================

//Senão se o angulo for menor que 225º
  //Acende somente o led7
  else if (graus < 225 && graus > 180)
  {
    digitalWrite(led1, LOW);
    digitalWrite(led2, LOW);
    digitalWrite(led3, LOW);
    digitalWrite(led4, LOW);
    digitalWrite(led5, LOW);
    digitalWrite(led6, LOW);
    digitalWrite(led7, HIGH);
    digitalWrite(led8, LOW);
  }
  //==============================

//Senão se o angulo for menor que 270º
  //Acende somente o led6
  else if (graus < 270 && graus > 225)
  {
    digitalWrite(led1, LOW);
    digitalWrite(led2, LOW);
    digitalWrite(led3, LOW);
    digitalWrite(led4, LOW);
    digitalWrite(led5, LOW);
    digitalWrite(led6, HIGH);
    digitalWrite(led7, LOW);
    digitalWrite(led8, LOW);
  }
  //==============================

//Senão se o angulo for menor que 315º
  //Acende somente o led5
  else if (graus < 315 && graus > 270)
  {
    digitalWrite(led1, LOW);
    digitalWrite(led2, LOW);
    digitalWrite(led3, LOW);
    digitalWrite(led4, LOW);
    digitalWrite(led5, HIGH);
    digitalWrite(led6, LOW);
    digitalWrite(led7, LOW);
    digitalWrite(led8, LOW);
  }
  //==============================

//Senão se o angulo for menor que 360º
  //Acende somente o led4
  else if (graus < 360 && graus > 315)
  {
    digitalWrite(led1, LOW);
    digitalWrite(led2, LOW);
    digitalWrite(led3, LOW);
    digitalWrite(led4, HIGH);
    digitalWrite(led5, LOW);
    digitalWrite(led6, LOW);
    digitalWrite(led7, LOW);
    digitalWrite(led8, LOW);
  }
  //==============================

}

4. Montagem

Figura 1 - Montagem da demonstração

Referências:

http://www.loveelectronics.co.uk/Tutorials/8/hmc5883l-tutorial-and-arduino-library

http://robolivre.org/conteudo/bussola-com-arduino