Obtendo sentido com o HM55B

Apareceram aqui no departamento de P&D da Constru, alguns circuitos integrados Hitachi HM55B, que é uma bússola capaz de ser incorporada a circuitos eletrônicos. A bússola eletrônica pode ter várias utilidades em projetos de eletrônica e mecatrônica por exemplo equipmentos de campo,  sensores remotos de clima e bússolas “falantes” para deficientes visuais.

O HM55B resolve 64 pontos, aproximadamente um a cada 5.6 graus, e é capaz de fazer uma leitura a cada 40ms. Tipicamente acoplado a um microcontrolador (MCU) capaz de utilizar o protocolo serial do HM55B.

O dispositivo fornece duas leituras, x e y, cada uma representa a força do campo magnético paralelo ao eixo.

A variável x denota a força de campo vezes o coseno do angulo θ, que vai do norte (zero) até o eixo medido, enquanto y denota a força de campo vezes o seno do angulo θ.

Para resolver θ em um angulo com origem no norte magnético, utiliza-se a fórmula arctan(-y/x).

Ao nível dos sinais elétricos, toda a representação númerica se dá com zeros e uns de modo que, em números binários obtemos duas leituras de onze bits:

x = 11111101101

y = 11111101111

Já que os números são inteiros assinados e neste caso ambos os bits mais significativos (MSB) são iguais a um, os números representados são negativos e obtemos o valor fazendo o complemento de dois

11111101101
00000010010
00000000001
00000010011

x = -19

11111101111
00000010000
00000000001
00000010001

y = -17

Utilizando a fórmula:

angulo  θ = arctan(-y/x)

obtemos

angulo θ = -41.82

Dado que o HM55B retorna valores negativos e positivos, de 0 a 180 graus, valores positivos varrendo o lado leste, valores negativos, o oeste, a leitura indica que a bússola aponta no sentido Noroeste, a direção de São Carlos em relação à capital do estado de São Paulo, por exemplo.

O módulo HM55B

O módulo HM55B


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