nanoFrameWork.Iot.Device.Ak8963 1.2.590

AK8963 - 磁力计

AK8963 是一款磁力计，可以通过 I2C 或 SPI 控制。它存在于其他传感器中，例如 MPU9250。此实现完全支持 I2C 模式并通过 MPU9250 的使用。它不支持 SPI。

文档

有关 AK8963 的文档，请参阅此处

使用方法

重要：在创建 I2cDevice 之前，请确保正确设置 I2C 引脚，特别是对于 ESP32，确保安装了 nanoFramework.Hardware.ESP32 nuget

//////////////////////////////////////////////////////////////////////
// when connecting to an ESP32 device, need to configure the I2C GPIOs
// used for the bus
Configuration.SetPinFunction(21, DeviceFunction.I2C1_DATA);
Configuration.SetPinFunction(22, DeviceFunction.I2C1_CLOCK);

对于其他设备，如 STM32，请确保使用你想要使用的 I2C 互连的总线的预设引脚。

你可以在示例目录中找到一个例子。用法简单，包括进行校准的可能性。

var mpui2CConnectionSettingmpus = new I2cConnectionSettings(1, Ak8963.Ak8963.DefaultI2cAddress);
// This will use the default I2C interface
Ak8963 ak8963 = new Ak8963(I2cDevice.Create(mpui2CConnectionSettingmpus));
if (!ak8963.CheckVersion())
    throw new IOException($"This device does not contain the correct signature 0x48 for a AK8963");

while (true)
{
    var magne = ak8963.ReadMagnetometer(true);
    Debug.WriteLine($"Mag X = {magne.X, 15}");
    Debug.WriteLine($"Mag Y = {magne.Y, 15}");
    Debug.WriteLine($"Mag Z = {magne.Z, 15}");
    Thread.Sleep(100);
}

校准和偏置

您可以通过CalibrateMagnetometer函数访问自检和校准，它将返回偏差校准。请注意，校准需要几秒钟时间。

var magBias = ak8963.CalibrateMagnetometer();
Debug.WriteLine($"Factory Bias:");
Debug.WriteLine($"Mag X = {magBias.X}");
Debug.WriteLine($"Mag Y = {magBias.Y}");
Debug.WriteLine($"Mag Z = {magBias.Z}");
Debug.WriteLine($"Bias from calibration:");
Debug.WriteLine($"Mag X = {ak8963.MagnometerBias.X}");
Debug.WriteLine($"Mag Y = {ak8963.MagnometerBias.Y}");
Debug.WriteLine($"Mag Z = {ak8963.MagnometerBias.Z}");

您可以在MPU9250样本中找到一个如何在没有校准的情况下提取原始数据的完整示例。

如果没有进行校准，您将获得一个类似这样的原始数据云。

正确运行校准需要在校准过程中将传感器移动到所有可能的方向。您应考虑使用足够的样本运行它，至少几百个。默认设置为1000。在校准过程中移动传感器到远离磁场的位置时，您将获得上述云数据。从这些云数据中计算平均值并将其从读取值中减去，将给出中心化数据云，如下所示

要创建这些云点图，每个云表示X-Y, Y-Z和Z-X的坐标。

校准完成后，您将能够使用ReadMagnetometer函数读取经过偏差校正的数据。您仍然可以使用ReadMagnetometerWithoutCalibration函数读取无需校准的数据。

使用不同的I2C接口

例如，此传感器用于MPU9250。在这种情况下，MPU9250是一个主I2C控制器，控制从AK8963 I2C传感器。提供了一个抽象类来实现基本的I2C操作

public abstract class Ak8963I2cBase
{
    public abstract void WriteRegister(I2cDevice i2CDevice, Register reg, byte data);
    public abstract byte ReadByte(I2cDevice i2CDevice, Register reg);
    public abstract void ReadBytes(I2cDevice i2CDevice, Register reg, Span<byte> readBytes);
}

例如，以下是一个基本的I2C实现：

public class Ak8963I2c : Ak8963I2cBase
{
    public override byte ReadByte(I2cDevice i2cDevice, Register reg)
    {
        i2cDevice.WriteByte((byte)reg);
        return i2cDevice.ReadByte();
    }

    public override void ReadBytes(I2cDevice i2cDevice, Register reg, Span<byte> readBytes)
    {
        i2cDevice.WriteByte((byte)reg);
        i2cDevice.Read(readBytes);
    }

    public override void WriteRegister(I2cDevice i2cDevice, Register reg, byte data)
    {
        Span<byte> dataout = stackalloc byte[] { (byte)reg, data };
        i2cDevice.Write(dataout);
    }
}

嵌入到MPU9250中的类更复杂，例如，以下代码用于执行WriteRegister操作：

public override void WriteRegister(I2cDevice i2cDevice, Ak8963.Register reg, byte data)
{
    Span<byte> dataout = stackalloc byte[2] { (byte)Register.I2C_SLV0_ADDR, Ak8963.Ak8963.DefaultI2cAddress };
    i2cDevice.Write(dataout);
    dataout[0] = (byte)Register.I2C_SLV0_REG;
    dataout[1] = (byte)reg;
    i2cDevice.Write(dataout);
    dataout[0] = (byte)Register.I2C_SLV0_DO;
    dataout[1] = data;
    i2cDevice.Write(dataout);
    dataout[0] = (byte)Register.I2C_SLV0_CTRL;
    dataout[1] = 0x81;
    i2cDevice.Write(dataout);
}

如果您必须使用不同的I2C接口，您必须使用构造函数，在其中您可以传入它

ak8963 = new Ak8963(_i2cDevice, new Ak8963Attached(), false);

电路

本版本只支持I2C。

• SCL - SCL
• SDA - SDA
• VCC - 3.3V
• GND - GND

根据您拥有的版本，您可能需要选择I2C而不是SPI。这取决于您将使用的板子。