【花雕学编程】Arduino动手做（225）---AS5600磁编码传感器

实验串口返回情况



要点解读
I2C初始化：使用Wire.begin()初始化I2C总线。
数据请求：使用Wire.requestFrom()直接向从机发送数据请求信号。
数据读取：使用Wire.read()获取传感器数据。
数据处理：将读取的MSB和LSB数据组合成一个16位的值，并通过低通滤波器进行处理。
串口输出：将处理后的数据通过串口输出，便于调试和验证。

  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百二十五：AS5600磁编码器 磁感应角度测量传感器  12bit高精度模块
  项目实验之九：使用SimpleFOC库中的低通滤波器，通过串口绘图监视器
  查看手动电机轴形成的数据波形

实验开源代码

/*
  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百二十五：AS5600磁编码器 磁感应角度测量传感器  12bit高精度模块
  项目实验之九：使用SimpleFOC库中的低通滤波器，通过串口绘图监视器
  查看手动电机轴形成的数据波形
*/

#include <Wire.h>
#include <SimpleFOC.h>

// 使用SimpleFOC库中的低通滤波器
LowPassFilter as5600_filter(0.01);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin(); // 初始化I2C
}

void loop() {
  uint16_t readValue = 0;
  byte readArray[2];

  // 通知设备即将读取数据
  Wire.beginTransmission(0x36);
  Wire.write(0x0C);
  Wire.endTransmission(false);

  // 读取数据的MSB和LSB
  Wire.requestFrom(0x36, (uint8_t)2);
  if (Wire.available() == 2) {
    readArray[0] = Wire.read();
    readArray[1] = Wire.read();
    readValue = (readArray[0] << 8) | readArray[1];
    float filteredValue = as5600_filter(readValue);
    Serial.println(filteredValue); // 输出到串口监视器
  } else {
    Serial.println("Error reading data");
  }
  delay(100);
}
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实验串口返回情况

要点解读I2C初始化：使用Wire.begin()初始化I2C总线。数据请求：使用Wire.requestFrom()直接向从机发送数据请求信号。数据读取：使用Wire.read()获取传感器数据。数据处理：将读取的MSB和LSB数据组合成一个16位的值，并通过低通滤波器进行处理。串口输出：将处理后的数据通过串口输出，便于在串口绘图监视器中查看。
使用串口绘图监视器打开Arduino IDE。选择工具菜单中的“串口监视器”。在串口监视器窗口中，选择右下角的“绘图”模式。你将看到传感器数据的实时图形显示。

  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百二十五：AS5600磁编码器 磁感应角度测量传感器  12bit高精度模块
  项目实验之十：将原始数据转换为度数并在串口绘图监视器中显示

实验开源代码

/*
  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百二十五：AS5600磁编码器 磁感应角度测量传感器  12bit高精度模块
  项目实验之十：将原始数据转换为度数并在串口绘图监视器中显示
*/

#include <Wire.h>
#include <SimpleFOC.h>

// 使用SimpleFOC库中的低通滤波器
LowPassFilter as5600_filter(0.01);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin(); // 初始化I2C
}

void loop() {
  uint16_t readValue = 0;
  byte readArray[2];

  // 通知设备即将读取数据
  Wire.beginTransmission(0x36);
  Wire.write(0x0C);
  Wire.endTransmission(false);

  // 读取数据的MSB和LSB
  Wire.requestFrom(0x36, (uint8_t)2);
  if (Wire.available() == 2) {
    readArray[0] = Wire.read();
    readArray[1] = Wire.read();
    readValue = (readArray[0] << 8) | readArray[1];
    float angle = (readValue / 4096.0) * 360.0; // 将原始数据转换为度数
    float filteredAngle = as5600_filter(angle);
    Serial.println(filteredAngle); // 输出到串口监视器
  } else {
    Serial.println("Error reading data");
  }
  delay(10);
}
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实验串口返回情况

要将AS5600传感器的原始数据转换为度数，可以使用以下公式：

角度（度）=(原始数据 / 4096​)×360

AS5600传感器的输出范围是0到4095，对应0到360度。

要点解读
1、数据转换：将原始数据除以4096，再乘以360，得到角度值。
2、低通滤波：对转换后的角度值进行低通滤波处理。
3、串口输出：将处理后的角度值通过串口输出，便于在串口绘图监视器中查看。

使用串口绘图监视器
1、打开Arduino IDE。
2、选择工具菜单中的“串口监视器”。
3、在串口监视器窗口中，选择右下角的“绘图”模式。
4、你将看到传感器数据的实时图形显示。

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百二十五：AS5600磁编码器 磁感应角度测量传感器  12bit高精度模块
  项目实验之十一：动态测试步进电机旋转时角度变化的波形，并在串口绘图监视器中显示

实验开源代码

/*
  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百二十五：AS5600磁编码器 磁感应角度测量传感器  12bit高精度模块
  项目实验之十一：动态测试步进电机旋转时角度变化的波形，并在串口绘图监视器中显示
*/

#include <Wire.h>
#include <SimpleFOC.h>

// 使用SimpleFOC库中的低通滤波器
LowPassFilter as5600_filter(0.01);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin(); // 初始化I2C
}

void loop() {
  uint16_t readValue = 0;
  byte readArray[2];

  // 通知设备即将读取数据
  Wire.beginTransmission(0x36);
  Wire.write(0x0C);
  Wire.endTransmission(false);

  // 读取数据的MSB和LSB
  Wire.requestFrom(0x36, (uint8_t)2);
  if (Wire.available() == 2) {
    readArray[0] = Wire.read();
    readArray[1] = Wire.read();
    readValue = (readArray[0] << 8) | readArray[1];
    float angle = (readValue / 4096.0) * 360.0; // 将原始数据转换为度数
    float filteredAngle = as5600_filter(angle);
    Serial.println(filteredAngle); // 输出到串口监视器
  } else {
    Serial.println("Error reading data");
  }
  delay(20);
}
复制代码

要点解读
I2C初始化：使用Wire.begin()初始化I2C总线。
数据请求：使用Wire.requestFrom()直接向从机发送数据请求信号。
数据读取：使用Wire.read()获取传感器数据。
数据转换：将原始数据除以4096，再乘以360，得到角度值。
低通滤波：对转换后的角度值进行低通滤波处理。
串口输出：将处理后的角度值通过串口输出，便于在串口绘图监视器中查看。

使用串口绘图监视器
打开Arduino IDE。
选择工具菜单中的“串口监视器”。
在串口监视器窗口中，选择右下角的“绘图”模式。
你将看到传感器数据的实时图形显示。

实验场景图  

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百二十五：AS5600磁编码器 磁感应角度测量传感器  12bit高精度模块
  项目实验之十二：使用AS5600传感器读取角度数据，并计算步进电机的实时转速

实验开源代码

/*
  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百二十五：AS5600磁编码器 磁感应角度测量传感器  12bit高精度模块
  项目实验之十二：使用AS5600传感器读取角度数据，并计算步进电机的实时转速
*/

#include <Wire.h>
#include <SimpleFOC.h>

// 使用SimpleFOC库中的低通滤波器
LowPassFilter as5600_filter(0.01);

unsigned long lastTime = 0;
float lastAngle = 0;
float rpm = 0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin(); // 初始化I2C
}

void loop() {
  uint16_t readValue = 0;
  byte readArray[2];

  // 通知设备即将读取数据
  Wire.beginTransmission(0x36);
  Wire.write(0x0C);
  Wire.endTransmission(false);

  // 读取数据的MSB和LSB
  Wire.requestFrom(0x36, (uint8_t)2);
  if (Wire.available() == 2) {
    readArray[0] = Wire.read();
    readArray[1] = Wire.read();
    readValue = (readArray[0] << 8) | readArray[1];
    float angle = (readValue / 4096.0) * 360.0; // 将原始数据转换为度数
    float filteredAngle = as5600_filter(angle);

    // 计算转速
    unsigned long currentTime = millis();
    float deltaTime = (currentTime - lastTime) / 1000.0; // 转换为秒
    float deltaAngle = filteredAngle - lastAngle;
    if (deltaAngle < 0) deltaAngle += 360.0; // 处理角度回绕
    rpm = (deltaAngle / 360.0) / deltaTime * 60.0; // 计算RPM

    // 更新上次的时间和角度
    lastTime = currentTime;
    lastAngle = filteredAngle;

    // 输出到串口监视器
    Serial.println(rpm);
  } else {
    Serial.println("Error reading data");
  }
  delay(20);
}
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要测量步进电机的实时转速，可以通过计算单位时间内的步数来实现。以上是一个示例代码，使用AS5600传感器读取角度数据，并计算步进电机的实时转速。这个代码会将实时转速显示在Arduino IDE的串口绘图监视器中。

要点解读
数据转换：将原始数据除以4096，再乘以360，得到角度值。
低通滤波：对转换后的角度值进行低通滤波处理。
转速计算：通过计算单位时间内的角度变化量来计算转速（RPM）。
串口输出：将实时转速通过串口输出，便于在串口绘图监视器中查看。

使用串口绘图监视器
打开Arduino IDE。
选择工具菜单中的“串口监视器”。
在串口监视器窗口中，选择右下角的“绘图”模式。
你将看到实时转速的图形显示。

  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百二十五：AS5600磁编码器 磁感应角度测量传感器  12bit高精度模块
  项目实验之十三：测量步进电机的实时位置并在Arduino IDE的串口绘图监视器中显示

实验开源代码

/*
  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百二十五：AS5600磁编码器 磁感应角度测量传感器  12bit高精度模块
  项目实验之十三：测量步进电机的实时位置并在Arduino IDE的串口绘图监视器中显示
*/

#include <Wire.h>
#include <SimpleFOC.h>

// 使用SimpleFOC库中的低通滤波器
LowPassFilter as5600_filter(0.01);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin(); // 初始化I2C
}

void loop() {
  uint16_t readValue = 0;
  byte readArray[2];

  // 通知设备即将读取数据
  Wire.beginTransmission(0x36);
  Wire.write(0x0C);
  Wire.endTransmission(false);

  // 读取数据的MSB和LSB
  Wire.requestFrom(0x36, (uint8_t)2);
  if (Wire.available() == 2) {
    readArray[0] = Wire.read();
    readArray[1] = Wire.read();
    readValue = (readArray[0] << 8) | readArray[1];
    float angle = (readValue / 4096.0) * 360.0; // 将原始数据转换为度数
    float filteredAngle = as5600_filter(angle);
    Serial.println(filteredAngle); // 输出到串口监视器
  } else {
    Serial.println("Error reading data");
  }
  delay(50);
}
复制代码

实验串口返回情况

为了测量步进电机的实时位置并在Arduino IDE的串口绘图监视器中显示，可以使用AS5600传感器读取角度数据，并将其转换为度数。

要点解读
1、I2C初始化：使用Wire.begin()初始化I2C总线。
2、数据请求：使用Wire.requestFrom()直接向从机发送数据请求信号。
3、数据读取：使用Wire.read()获取传感器数据。
4、数据转换：将原始数据除以4096，再乘以360，得到角度值。
5、低通滤波：对转换后的角度值进行低通滤波处理。
6、串口输出：将处理后的角度值通过串口输出，便于在串口绘图监视器中查看。

使用串口绘图监视器
1、打开Arduino IDE。
2、选择工具菜单中的“串口监视器”。
3、在串口监视器窗口中，选择右下角的“绘图”模式。
4、你将看到传感器数据的实时图形显示。

  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百二十五：AS5600磁编码器 磁感应角度测量传感器  12bit高精度模块
  项目实验之十四：通过AS5600读取电机轴的实时原始数据和角度值

实验开源代码

/*
  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百二十五：AS5600磁编码器 磁感应角度测量传感器  12bit高精度模块
  项目实验之十四：通过AS5600读取电机轴的实时原始数据和角度值
*/

#include <Wire.h>
#include <SimpleFOC.h>

// 使用SimpleFOC库中的低通滤波器
LowPassFilter as5600_filter(0.01);
#define AS5600_ADDRESS 0x36
#define ANGLE_REG 0x0C

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin(); // 初始化I2C
  Serial.println("完成初始化I2C，准备就绪！");
}

void loop() {
  uint16_t rawAngle = readAS5600Angle();
  float angle = (rawAngle * 360.0) / 4096.0;
  Serial.print("原始输出: ");
  Serial.print(rawAngle);
  Serial.print(" - 角度: ");
  Serial.println(angle);
  delay(500);
}

uint16_t readAS5600Angle() {
  Wire.beginTransmission(AS5600_ADDRESS);
  Wire.write(ANGLE_REG);
  Wire.endTransmission();
  Wire.requestFrom(AS5600_ADDRESS, 2);
  uint16_t angle = Wire.read() << 8 | Wire.read();
  return angle;
}
复制代码

实验串口返回情况

实验串口绘图器返回情况

代码的整体要点：
1、库文件导入：
#include <Wire.h>：用于I2C通信。
#include <SimpleFOC.h>：用于低通滤波。

2、定义和初始化：
LowPassFilter as5600_filter(0.01);：创建一个低通滤波器实例，用于平滑角度数据。
#define AS5600_ADDRESS 0x36：定义AS5600的I2C地址。
#define ANGLE_REG 0x0C：定义角度数据寄存器的地址。

3、设置函数：
void setup()：初始化串口通信（波特率115200）和I2C通信，并打印初始化完成的消息。

4、主循环：
void loop()：在主循环中，读取AS5600的原始角度数据，将其转换为角度值，并通过串口打印出来。每次循环后延迟500毫秒。

5、读取角度数据的函数：
uint16_t readAS5600Angle()：这个函数负责从AS5600读取角度数据。具体步骤包括开始I2C通信、写入寄存器地址、请求数据、读取数据并返回。

这个代码的主要功能是通过I2C接口从AS5600读取原始角度数据，并将其转换为0°到360°之间的角度值，然后通过串口监视器输出。这样可以实时监控AS5600的角度数据。