最近买了个数字罗盘模块，调通后发现很不错，非常灵敏，测试的时候精度在1°以内。连续测量模式下，最快测量、输出速率可达75hz，模块每次测量完毕并将数据更新至寄存器后，其DRDY引脚便产生一个低电平脉冲（可以配置一个外部中断捕获DRDY引脚的下降沿，并在中断服务程序中读取数据），在STM32中可以设置一个下降沿触发的外部中断，并在中断服务程序中调用角度数据读取函数。以下为操作该模块的主要步骤。
一、IIC协议相关操作（单片机作为主机控制时钟线）
宏定义:
//这里用到了STM32的位带区操作，方便实现对一个位的操作 //PB13配置为OD输出，同时外部给上拉电阻，这样既可输出信号给从机，也能 //在PB13为漏极开路状态时接收从机的信号（STM32的IO配置为输出模式时， //IO口的电平也会不断地被捕获到输入寄存器中） //PB14配置为推挽输出，PB15配置为浮空输入 #define R_SDA IPB13 // PB13输入寄存器 #define W_SDA OPB13 // PB13输出寄存器 #define W_SCL OPB14 // PB14输出寄存器 #define R_DRDY IPB15 // PB15输入寄存器
#define Xmsb 0 //X轴数字量的高8位 #define Xlsb 1 //X轴数字量的低8位 #define Zmsb 2 //Z轴数字量的高8位 #define Zlsb 3 //Z轴数字量的低8位 #define Ymsb 4 //Y轴数字量的高8位 #define Ylsb 5 //Y轴数字量的低8位
附位带宏定义：
#define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE+12) //0x40010C0C #define GPIOB_IDR_Addr (GPIOB_BASE+8) //0x40010C08 #define BITBAND_Addr(Addr,num) ((volatile unsigned long *)(0x42000000+32*(Addr-0x40000000)+4*num)) #define IPB13 *BITBAND_Addr(GPIOB_IDR_Addr,13) #define OPB13 *BITBAND_Addr(GPIOB_ODR_Addr,13) #define OPB14 *BITBAND_Addr(GPIOB_ODR_Addr,14) #define IPB15 *BITBAND_Addr(GPIOB_IDR_Addr,15)
启动IIC传输：
void _iic_Start() { W_SCL=1; W_SDA=1; _delay(); W_SDA=0; //SCL高时，拉低SDA，表示开始IIC传输，占用总线 _delay(); W_SCL=0; //控制SCL _delay(); }
停止IIC传输：
void _iic_Stop() { W_SCL=1; //释放SCL（由于没有其他主器件，SCL无需开漏） W_SDA=0; _delay(); W_SDA=1; //SCL为高时，拉高SDA表示结束ICC传输，释放总线 }
发送一个字节：
uint8_t _iic_SendByte(uint8_t dat) { uint8_t i; for(i=0;i<8;i++) { _delay(); W_SDA=dat>>7; //SCL拉高之前写SDA dat=dat<<1; _delay(); W_SCL=1; //拉高SCL，从器件开始读取SDA _delay(); W_SCL=0; //重新拉低SCL } W_SDA=1; //释放SDA W_SCL=1; //拉高SCL，读取从器件应答信号 // 等待应答 i=100; while(i&&R_SDA) {i--;_delay();} if(i==0) //无应答 { W_SCL=0; //重新拉低SCL return 0; } else { //有应答 _delay(); W_SCL=0; //重新拉低SCL return 1; } }
接收一个字节：
uint8_t _iic_ReadByte(uint8_t Ack) { uint8_t temp,i; W_SDA=1; //释放SDA _delay(); for(i=0;i<8;i++) { _delay(); W_SCL=1; //拉高SCL开始读取SDA temp=temp<<1; temp|=R_SDA; //SCL拉高之后读取SDA W_SCL=0; //拉低SCL，从器件开始放置数据 } //发送应答信号 if(Ack)W_SDA=0; //拉低SDA表示应答 W_SCL=1; //拉高SCL，从器件接收应答信号 _delay(); W_SCL=0; //重新拉低SCL W_SDA=1; //释放SDA return temp; }
二、配置HMC5883L模块
void HMC5883L_Init() { _iic_Start(); _iic_SendByte(0x3c); //写操作 _iic_SendByte(0x00); //指针指向00，配置寄存器A _iic_SendByte(0x78); //数据测量、输出速率75hz _iic_Start(); //指针定位到02，模式寄存器 _iic_SendByte(0x3c); _iic_SendByte(0x02); _iic_SendByte(0x00); //连续测量模式 _iic_Stop(); }
三、读取角度数据
接收三轴数据，处理X,Y轴的数据并计算角度：
int16_t HMC5883L_ReadAngle() { static uint8_t i; static uint8_t XYZ_Data[6]; //用来存储三个轴输出的数字量 _iic_Start(); _iic_SendByte(0x3c); // 发送HMC5883L的器件地址0x3c，写操作 _iic_SendByte(0x03); //指针指向03，X msb寄存器 _iic_Start(); _iic_SendByte(0x3d); //改为读操作 //依次读取三个轴的数字量 for(i=0;i<5;i++) //前5次读取发送应答信号 { XYZ_Data[i]=_iic_ReadByte(1); } XYZ_Data[5] =_iic_ReadByte(0); //不应答 _iic_Stop(); return atan2( (double)((int16_t)((XYZ_Data[Ymsb]<<8)+XYZ_Data[Ylsb]) ),(double)((int16_t)((XYZ_Data[Xmsb]<<8)+XYZ_Data[Xlsb])))*(180/3.14159265)+180; //计算角度，需要包含math.h头文件 }
配置好IO口，调用HMC5883L_Init()后，便可调用HMC5883L_ReadAngle()读取角度值,0~360°。
以下为测试时的截图：
测试时，模块比较灵敏且精确，稍微旋转模块便有精确的变化。由于该模块是基于对地磁场的测量，此模块容易受到其他磁场的干扰，比如将该模块靠近直流电机时，
便会因为电机内的磁场而降低精度甚至失灵（之前做智能小车时就遇到这个问题，要将电机内的磁场屏蔽起来才行）。
（完）