描述

哦，我是不是又買了更多的東西

我前段時間購買了一些磁性位置傳感器，打算在另一個有趣的項目中使用它們。由于缺乏時間和靈感，該項目仍處于擱置狀態。前幾天清理我的桌子時，我看到了傳感器，并想我至少應該嘗試一下。我以前從未嘗試過類似的東西，所以未來有新的學習！

找到一個“問題”來解決！

在平行宇宙中，有很多人對各種可以想象的謎題感興趣。一種類型的謎題是隱藏的圓柱形迷宮。這些有很多實現，從便宜的 3D 打印（示例）到獨家機加工金屬（如REVOMAZE ）。由于其中一些謎題的復雜性，求解器需要超越記憶并開始映射謎題。映射可以通過多種方式完成，最常見的是筆和紙以及測量旋轉和平移。

作為一個拼圖和創客極客，我看到了構建自動繪圖設備的絕佳機會！

我從 OpenSCAD 開始，雖然我打算為拼圖和磁性編碼器制作一個漂亮的 3D 打印支架。有一段時間很有趣，但是當我弄清楚如何對軸的平移進行編碼時，我陷入了細節之中。樂高來救場！在對樂高積木進行了短暫的挖掘之后，我找到了我需要的東西。

這是一個死胡同

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CAD 時間并沒有完全白費，我仍然需要小磁鐵支架。你看，顯然磁性編碼器需要讓磁場垂直于傳感器。我擁有的所有小磁鐵都是圓柱形的，一面朝北，一面朝南。3D打印機來救援！

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1 / 2 ?磁鐵垂直儀！

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樂高積木是一個帶有小傳感器汽車的簡單坡道！

感應車！

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3D 打印的磁鐵支架在觸摸時將 8 毫米磁鐵與傳感器相距 1 毫米，這似乎工作得很好。現在把它們放在一起：

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1 / 3 ?鉆機

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嗯，這就是整個構建。幾乎。當然還有一些事情要做......

電子產品和 Arduino 代碼

磁性旋轉位置傳感器使用 I2C 接口，易于連接。互聯網上有大量示例代碼。但是，有一個但是。要連接相同的編碼器，我需要一個 I2C 多路復用器，因為無法更改它們的地址，而 Arduino 只有一個 I2C 總線可用。真可惜。

2個你想要的！然后你會想要更多！:-)

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由于我沒有這樣的多路復用器，我開始考慮構建一個，但后來我想一定有一種方法可以在常規 GPIO 引腳上執行 I2C？是的你可以。SlowSoftI2CMaster來救援！10 分鐘后，我從 Arduino Uno 讀取了兩個傳感器。

電氣連接對于圖表來說太簡單了。3.3v 和 GND 連接到兩個傳感器，A2/A3 連接到一個，A4/A5 連接到第二個（選擇 Ax 引腳只是因為默認的 I2C 引腳是 A4/A5）。也許某處應該有一個上拉電阻，但是嘿-it-works-tm。:-)

Arduino上的代碼很簡單。讀取傳感器，串行打印：

#include 

SlowSoftI2CMaster si1 = SlowSoftI2CMaster(A4, A5, true);
SlowSoftI2CMaster si2 = SlowSoftI2CMaster(A2, A3, true);
 
#define I2C_7BITADDR 0x36 //AS5600

#define RAW_ANG_HI 0x0c
#define RAW_ANG_LO 0x0d
  
void setup(void) {
  Serial.begin(115200);
  
  if (!si1.i2c_init()) Serial.println("I2C init 1 failed");
  if (!si2.i2c_init()) Serial.println("I2C init 2 failed");
}

int readAngle(SlowSoftI2CMaster si) {
  if (!si.i2c_start((I2C_7BITADDR<<1)|I2C_WRITE)) {
      Serial.println("I2C device busy");
      delay(500);    
      return -1;
  }
  
  si.i2c_write(RAW_ANG_HI);
  si.i2c_rep_start((I2C_7BITADDR<<1)|I2C_READ);
  byte val_hi = si.i2c_read(true);

  si.i2c_write(RAW_ANG_LO);
  si.i2c_rep_start((I2C_7BITADDR<<1)|I2C_READ);
  byte val_lo = si.i2c_read(true);

  si.i2c_stop();

  return val_hi<<8 | val_lo;  
}

void loop(void){
  
  long val1 = readAngle(si1);
  long val2 = readAngle(si2);

  Serial.print("Sensor1=");
  Serial.print(val1);
  Serial.print("  Sensor2=");
  Serial.println(val2);
    
  delay(10);
}

電腦上的軟件

我在我的筆記本電腦上做了一個可視化軟件。簡而言之，它是這樣工作的：

• Arduino 在串行端口上輸出線路，如“Sensor1=1234 Sensor2=456”。值是原始傳感器值 0-4095。
• 我通過“sudo cu -l /dev/cu.usbmodem14101 -s 115200 > /tmp/cu_out.txt”將串行數據讀入常規文件（這適用于 MacOS）
• 我有一個 Java 程序，我通過管道將文件作為輸入。該程序獲取每個讀數并將其轉換為屏幕坐標，并將最近的讀數涂成紅色，將所有歷史讀數涂成綠色。
• 這個程序寫得太差了，我會把你從代碼中拯救出來。有穿線。我用 AWT 來取笑。坐標系變換完全混亂。任何具有任何編碼經驗的人都應該能夠立即更好地編寫此代碼，或者能夠學會這樣做。我不會分享這段代碼。對不起。

這就是它的外觀。注意左下角發生的一些錯位。樂高汽車不是 100% 與迷宮的軸線對齊，并且在急速解決時輪胎有時會打滑。

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學習

• “Grove - 12 位磁性旋轉位置傳感器/編碼器 (AS5600)”太棒了！
• I2C 易于使用，但類似設備的尋址可能會出現問題。如果您想要 I2C，請為自己準備一個帶有多路復用器的分線板！
• 我學會了如何從我的 Mac 上的串口讀取數據！一個簡單的命令，我就有了一個文件中的數據，可以被任何語言編寫的任何程序使用。使用奇怪的串口庫等零復雜性。使用“tail -f”進行調試。美麗的！