ラズベリーパイに二次元のコンパスセンサーHMC-6352を接続します。
このHMC-6352の出力は0〜3600までの0.1度間隔の方位を出力します。
// #################################################################
/*
RaspberryPiのGPIOのI2Cに二次元のコンパスセンサーHMC-6352を接続する
★Raspberry Pi 接続図
GPIO PCA9306 HMC6352
(＊注) pull-up 4.7kΩ
________________ _____________
1 2 | | | | |
3.3v● ●__5v__| ● ● □ □ ●5V
|__________________| | |
_______ ___ __|__|_____●SCL
SDA● ● | ● ● |
|___________|______ ___ _____|_____●SDA
| | |
SCL● ●_G__ | ● ● ●G
|_________|_| |
| |
● ● | ● ● |
7 8 |_______________|___ ___________|
PCA9306 :I2Cバス用双方向電圧レベル変換モジュール
HMC6352 :デジタルコンパスモジュール
＊注）HMC6352は3.3vでも動作します。今回はRaspberryPiとコンパスを
ケーブル(10m)で接続した為、5V変換とプルアップが必要となりました。
★Raspberry Piのi2cドライバ
ドライバを追加する
「/etc/modules」ファイルの最下段
snd-bcm2835
i2c-dev ← この行を追加
★ブラックリストから削除する
「/etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf」ファイル
# blacklist spi and i2c by default (many users don't need them)
blacklist spi-bcm2708
#blacklist i2c-bcm2708 ← この行をコメントアウト
★上記の設定後Raspberry piを再起動
★ i2cツールのインストール
#apt-get install i2c-tools
i2cデバイスのアドレスを調べる
#i2cdetect -y 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --
#i2cdetect -y 1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- 21 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --
チャンネル１（/dev/i2c-1）のアドレス0x21に接続されている。
// ##########################################################################
HMC-6352コンパスについて
・デバイスアドレスについて
デフォルトのアドレスは「0x42」であり、識別されるアドレス「0x42」を
１ビット右にシフトした0x21である。
・モード切替について
Standbyモード： マスターデバイスから「A」(0x41)を送信することで方位を計測開始し
データを読み取る
Queryモード： 一旦「A」を送信後データを読み取る毎に自動的に計測／出力する
Continuousモード：
設定した周期(1Hz,5Hz,10Hz,20Hz)で連続的に計測／出力した結果を読み取る
・モード切替方法
RAM書き込み用コマンド「G」(0x47)、書き込み先（レジスタ）の「0x74」、そして設定内容の
[0x72」を送信する
Bit 7=0
Bits 6 and 5((Continuous Mode Measurement Rate)0xx0 0000
bit6 bit5 Description
0 0 1Hz Measurement Rate
0 1 5Hz Measurement Rate
1 0 10Hz Measurement Rate
1 1 20Hz Measurement Rate
Bit 4 (Periodic Set/Reset), 0=Off, 1=On
Bit 3 = 0
Bit 2 = 0
Bits 1 and 0 (Operational Mode Value)
bit1 bit0 Description
0 0 Standby Mode
0 1 Query Mode
1 0 Continuous Mode
1 1 Not Allowed
The total bit format for the Operational Mode Byte is shown below:
+---------+---------+---------+-------+----+----+---------+---------+
|Bit7(MSB)| Bit6 | Bit5 |Bit4 |Bit3|Bit2|Bit1 |Bit0(LSB)|
|0 | M.Rate_H| M.Rate_L|Per.S/R|0 |0 |Op Mode_H|Op Mode_L|
+---------+---------+---------+-------+----+----+---------+---------+
0x50：Standbyモード（デフォルト）
0x51：Queryモード
0x52：Continuousモード（10Hz,Periodic Set/Reset=ON）
0x72：Continuousモード（20Hz,Periodic Set/Reset=ON）
#############################################################################
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <linux/i2c-dev.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
// _nanosleep で使用
#include <sys/time.h>
#include <time.h>
struct tm *timeObject;
#define MD_Standby 0x50 // HMC6352 command
#define MD_Query 0x51 // HMC6352 command
#define MD_Cont_10 0x52 // HMC6352 command
#define MD_Cont_20 0x72 // HMC6352 command
int I2c_FP = -1; // ファイルディスクリプタ。
//char *I2c_FileName = "/dev/i2c-0"; // I2Cドライバファイル名。
char *I2c_FileName = "/dev/i2c-1"; // I2Cドライバファイル名。
unsigned char I2c_wbuf[10],I2c_rbuf[10]; // バッファ。
int I2c_Address = 0x21; // I2C のアドレス。右1bitシフト。
//extern int close_6352(int fp);
extern int setup_6352_mode(unsigned char mode);
extern int get_6352_Standby(void);
extern int enter_6352_Calibretion(void);
extern int exit_6352_Calibretion(void);
// ##########################################################################
// ##########################################################################
int32_t main(void){
int32_t ret;
// #####Standby Mode で読み込み
ret = setup_6352_mode(MD_Standby);
if(ret < 0){
printf("MD_Standby setup error!!\n");
return;
}
ret = get_6352_Standby(); // close してある
if(ret < 0){
printf("MD_Standby read error!!\n");
// return;
}
printf("Standby Mode read data=%d\n",ret); // 0〜3600の値
// #####Continuous Mode で読み込み
ret = setup_6352_mode(MD_Cont_20);
if(ret < 0){
printf("Continuous setup error!!\n");
return;
}
// #####
ret = get_6352_Continuous();
if(ret < 0){
printf("Continuous read error!!\n");
close(I2c_FP);
return;
}
printf("Continuous Mode read-1 data=%d\n",ret); // 0〜3600の値
// ##### 連続read
ret = get_6352_Continuous();
if(ret < 0){
printf("Continuous read error!!\n");
close(I2c_FP);
return;
}
printf("Continuous Mode read-2 data=%d\n",ret); // 0〜3600の値
close(I2c_FP);
return;
// #######################################
// ##### キャリブレーション ##############
/*
ret = enter_6352_Calibretion();
if(ret < 0){
printf("Continuous read error!!\n");
return;
}
_nanosleep(10,0); // 10秒 delay
// ##### コンパスを１周以上回す #########
ret = exit_6352_Calibretion();
*/
// #######################################
// #######################################
}
// ##########################################################################
// ##########################################################################
// ##########################################################################
int close_6352(int fp){
close(fp);
}
// ##########################################################################
// ##########################################################################
// ##########################################################################
int setup_6352_mode(unsigned char mode){ // 注意 closeしていない！
int ret;
I2c_wbuf[0] = 0x47; // RAM書き込み用コマンド
I2c_wbuf[1] = 0x74; // レジスタアドレス
I2c_wbuf[2] = mode; // モード
// #####################################33
// I2CポートをRead/Write属性でオープン。
if(I2c_FP < 0)I2c_FP = open(I2c_FileName, O_RDWR);
if(I2c_FP < 0)return(-1);
// #########################################################
// 通信先アドレスの設定。
if (ioctl(I2c_FP, I2C_SLAVE, I2c_Address) < 0){
close(I2c_FP);
return(-2);
}
// #########################################################
ret = write(I2c_FP,I2c_wbuf,3);
// close(I2c_FP);
if(ret < 0)return(-3);
_nanosleep(0,70000); // 70us delay
return(I2c_FP);
}
// ##########################################################################
// ##########################################################################
// ##########################################################################
int get_6352_Continuous(void){ //
int i,ret;
if(I2c_FP < 0)I2c_FP = open(I2c_FileName, O_RDWR);
if(I2c_FP < 0){
return(-1);
}
for(i = 0 ; i < 20 ; i++){
ret =read(I2c_FP, I2c_rbuf, 2);
if(ret >= 0) break;
}
if(ret < 0){
return(ret);
}
return((I2c_rbuf[0] << 8) + I2c_rbuf[1]);
}
// ##########################################################################
// ##########################################################################
// ##########################################################################
int get_6352_Standby(void){
int ret;
// #########################################################
if(I2c_FP < 0)I2c_FP = open(I2c_FileName, O_RDWR); // I2CをR/W属性でopen
if(I2c_FP < 0)return(-1); // I2CをR/W属性でopen
// #########################################################
if (ioctl(I2c_FP, I2C_SLAVE, I2c_Address) < 0){ // 通信先アドレスの設定。
close(I2c_FP);
I2c_FP = -1;
return(-2);
}
// #########################################################
I2c_wbuf[0] = 0x41;
ret = write(I2c_FP, I2c_wbuf,1);
if(ret < 0){
close(I2c_FP);
I2c_FP = -1;
return(-3);
}
_nanosleep(0,6000000); // 6000us delay
ret =read(I2c_FP, I2c_rbuf, 2);
if(ret < 0){
close(I2c_FP);
I2c_FP = -1;
return(ret);
}
close(I2c_FP);
I2c_FP = -1;
return((I2c_rbuf[0] << 8) + I2c_rbuf[1]);
}
// ##########################################################################
// ##########################################################################
// ##########################################################################
int enter_6352_Calibretion(void){
int ret;
// #########################################################
if(I2c_FP < 0)I2c_FP = open(I2c_FileName, O_RDWR); // I2CをR/W属性でopen
if(I2c_FP < 0)return(-1);// I2CをR/W属性でopen
// #########################################################
if (ioctl(I2c_FP, I2C_SLAVE, I2c_Address) < 0){ // 通信先アドレスの設定。
close(I2c_FP);
I2c_FP = -1;
return(-2);
}
// #########################################################
I2c_wbuf[0] = 0x43; // Enter User Calibration
ret = write(I2c_FP, I2c_wbuf,1);
if(ret < 0){
close(I2c_FP);
I2c_FP = -1;
return(-3);
}
close(I2c_FP);
I2c_FP = -1;
_nanosleep(0,10000); // 10us delay
return(0);
}
// ##########################################################################
// ##########################################################################
// ##########################################################################
int exit_6352_Calibretion(void){
int ret;
// #########################################################
if((I2c_FP = open(I2c_FileName, O_RDWR)) < 0)return(-1);// I2CをR/W属性でopen
// #########################################################
if (ioctl(I2c_FP, I2C_SLAVE, I2c_Address) < 0){ // 通信先アドレスの設定。
close(I2c_FP);
I2c_FP = -1;
return(-2);
}
// #########################################################
I2c_wbuf[0] = 0x45; // Exit User Calibration
ret = write(I2c_FP, I2c_wbuf,1);
if(ret < 0){
close(I2c_FP);
I2c_FP = -1;
return(-3);
}
close(I2c_FP);
I2c_FP = -1;
_nanosleep(0,14000000); // 14000us delay
return(0);
}
/**/
// ############################################################################
// ############################################################################
int32_t _nanosleep(int32_t sec, int32_t nsec){
struct timespec req, rem;
req.tv_sec = sec;
req.tv_nsec = nsec;
rem.tv_sec = 0;
rem.tv_nsec = 0;
while(nanosleep(&req, &rem)){
if(errno == EINTR){
req.tv_sec = rem.tv_sec;
req.tv_nsec = rem.tv_nsec;
}else{
perror("nanosleep error");
return -1;
}
}
return 0;
}