PIC PIC 18F4550 com Bússola Eletrônica HMC5883L

Mario Henrique Luchiari · 14 de novembro de 2020

Olá, pessoal! Estou com problemas para conseguir ler os registradores de um módulo bússola eletrônica.

Estou usando compilador Mikroc, PIC 18F4550 e o módulo HMC5883L.

A comunicação é I2C mas a instrução de leitura I2C1_Rd trava o código.

Não consigo descobrir se o módulo está sendo inicializado corretamente ou se apenas não estou conseguindo ler o registrador do módulo.

Será que alguém pode me ajudar? Vou postar meu código anexo para darem uma olhada, é só alterar a extensão de .txt para .c.

Desde já obrigado!

//Habilitar as bibliotecas:
// I2C, Conversions, C_String e C_Math
// RB0 -> SDA e RB1 -> SDL

// LCD module connections
sbit LCD_RS at RE0_bit;
sbit LCD_EN at RE1_bit;
sbit LCD_D4 at RD0_bit;
sbit LCD_D5 at RD1_bit;
sbit LCD_D6 at RD2_bit;
sbit LCD_D7 at RD3_bit;

sbit LCD_RS_Direction at TRISE0_bit;
sbit LCD_EN_Direction at TRISE1_bit;
sbit LCD_D4_Direction at TRISD0_bit;
sbit LCD_D5_Direction at TRISD1_bit;
sbit LCD_D6_Direction at TRISD2_bit;
sbit LCD_D7_Direction at TRISD3_bit;
// End LCD module connections

signed int tmp;

void HMC5883L_Inicio(){
   PORTB.F4 = 1;    //Indica entrada no modo inicialização
   I2C1_Start();
   I2C1_Wr( 0x3C );
   I2C1_Wr( 0x00 );
   I2C1_Wr( 32 );
   I2C1_Wr( 0x00 ); //Continuo
   I2C1_Stop();
   Delay_ms(500);
   PORTB.F4 = 0;    //Indica saída do modo inicialização
   Delay_ms(500);
   PORTB.F4 = 0;
   
}
void HMC5883_Leitura(){
   PORTB.F5 = 1;    //Indica entrada no modo leitura
   I2C1_Start();
   I2C1_Wr( 0x3C );
   I2C1_Wr( 0x03 );
   I2C1_Repeated_Start();
   I2C1_Wr( 0x3D );
   tmp = I2C1_Rd(1)<<8 | I2C1_Rd(0);
   I2C1_Stop();
   Delay_ms(500);
   PORTB.F5 = 0;    //Indica saída do modo leitura
}

void main() 
{
    ADCON1 = 0x0F;         //desativa o canal analogico
    CMCON = 7;             //desativa os comparadores analogicos
    Lcd_Init();            //inicia o display
    Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR);          //Limpa a tela do LCD
    Lcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF);     //Desliga o cursor piscante
    Lcd_Out(1,1,"HMC5883L-Simples");
    TRISB.F4 = 0; TRISB.F5 = 0; TRISB.F6 = 0; TRISB.F7 = 0;
    Delay_ms(500);
    I2C1_Init(100000);     //Inicializa o módulo I2C
    PORTB.F4 = 0; PORTB.F5 = 0; PORTB.F6 = 0; PORTB.F7 = 0;
    Delay_ms(50);
    HMC5883L_Inicio();     //Inicializa o módulo HMC5883
   while(1)
   {
      HMC5883_Leitura();   //Lê o módulo
      Delay_ms(500);
   }
}

Mario

hmc5883-Simples.txt

.if · 14 de novembro de 2020

Amigo Mário, que tal se você googlasse hmc5883l c code example ? (lembrando que não necessariamente direcionado ao mikroc) . Óbvio d+, já o fizeste e prefere alguma orientação personalizada? Está simulando ou já está montado? Neste caso, confira as conexões, alimentações, circuitos e etc...

Mario Henrique Luchiari · 16 de novembro de 2020

Olá meu caro .if! Já "googlei" até cansar... kkkk

Está montado.

Verifiquei as conexões, resistores pull-up, já coloquei outro módulo (no caso o MPU6050) e o hardware funcionou. Este módulo funciona no Arduino, então o módulo está operacional.

Quero fazer funcionar no PIC pois estou montando um veículo autônomo que o utilizaria como referência de direção. Já testei com o Mplab, CCS e nada funcionou. Estou intrigado, quando tento fazer a leitura do registro 0x03 ele trava aí.

Coloquei um led que acende na entrada da função de leitura (HMC5883_Leitura()) e apaga na saída, fiz o mesmo na função de inicialização (HMC5883L_Inicio()). O led da inicialização indica que ele entra e sai o da de leitura fica aceso. Quando comento a função I2C1_Rd a função funciona e o led apaga.

Estou a pesquisar mas está difícil...

Obrigado pela dica e pela atenção.

Um grande abraço.

.if · 17 de novembro de 2020

2 horas atrás, Mario Henrique Luchiari disse:

quando tento fazer a leitura do registro 0x03 ele trava aí.

Então eis seu norte. O que está no registro 0x03?

2 horas atrás, Mario Henrique Luchiari disse:

Este módulo funciona no Arduino,

com qual programa? Use-o como base.

2 horas atrás, Mario Henrique Luchiari disse:

Quero fazer funcionar no PIC pois estou montando um veículo autônomo que o utilizaria como referência de direção

não justifica PIC. Basta remover o mc (geralmente um atmega) do arduino e colocar no seu sistema.

Tenta também:

I2C1_Start();
I2C1_Start(); //+ de 1
I2C1_Repeated_Start();
I2C1_Repeated_Start(); //+ de 1

Também pode tentar reduzir velocidade

Mario Henrique Luchiari · 17 de novembro de 2020

Boa noite .if!

Obrigado por retornar.

Esse registro 0x03 é o registro de leitura dos eixos. Teoricamente é pra posicionar nele e fazer leituras consecutivas (6) para extrair os 3 eixos (6 bytes). Pegar o MSB, deslocar 8 posições e sobrepor com o LSB. Depois é só tratar isto como uma variável de 16 bits.

Já olhei a biblioteca do Arduino e tentei adaptar mas, ainda não tenho conhecimento pra isso, por enquanto...

Eu tenho mais experiência com PIC, fico frustrado quando algo funciona no ATMEL e não no PIC. Meu hardware está praticamente pronto, por isso gostaria muito que funcionasse.

Repetir o Start é uma dica interessante, já fiz algumas tentativas neste sentido, vou tentar mais. Pode ser que a temporização esteja comprometendo a comunicação I2C e isso dê certo.

O interessante é que eu coloco outros módulos como o BMP180, MPU6050 (como já disse) e funciona muito bem... Esse bandido tá me zoando e isso já tá virando ponto de vista e honra!!!

Fiz a pesquisa que você citou no post anterior, até encontrei um código do CCS e estava testando até agora, é bem interessante mas ainda não deu resultado.

A briga continua...

Um forte abraço e mais uma vez, obrigado.

.if · 17 de novembro de 2020

4 horas atrás, Mario Henrique Luchiari disse:

biblioteca do Arduino e tentei adaptar mas, ainda não tenho conhecimento pra isso

publique-a.

4 horas atrás, Mario Henrique Luchiari disse:

Esse registro 0x03 é o registro de leitura dos eixos. Teoricamente é pra posicionar nele e fazer leituras consecutivas (6) para extrair os 3 eixos (6 bytes). Pegar o MSB, deslocar 8 posições e sobrepor com o LSB. Depois é só tratar isto como uma variável de 16 bits.

Percebo agora no seu fonte que não vi onde você mostra o resultado e como/onde/porquê/quando você sabe que deu errado. Confio que aquela sequencia de comandos está coerente com o que diz o datasheet..

4 horas atrás, Mario Henrique Luchiari disse:

encontrei um código do CCS e estava testando até agora, é bem interessante mas ainda não deu resultado.

Publique-a. Qual resultado deu e qual esperava obter?

Depois de destravar mas obter resultado inconsistente, tenta

tmp = ((signed int)I2C1_Rd(1)<<8) | (signed int)I2C1_Rd(0);//pois tmp é signed int

Mario Henrique Luchiari · 19 de novembro de 2020

Boa noite .if!

Obrigado por suas considerações. Vamos lá...

Vou postar aqui o sketch do Arduino que funciona para darmos uma olhada. Já fiz a sequência de acionamento dos registradores conforme está nela, na esperança que desse resultado. Não funcionou. É a pasta Teste_Mhl.zip em anexo.
Você tem razão, ainda não enviei para o LCD na função secundária HMC5883_Leitura(), seria o próximo passo se ela não travasse naquele comando de leitura. Sim a sequência de comandos está coerente com o datasheet e com vários outros programas que encontrei nos sites, embora nenhum deles tenha funcionado. Tenho dúvidas sobre esta sequência e sobre a sequência de inicialização. Porém, estas estão iguais às que tenho visto em outros exemplos. Estou encanado com estas sequências desde o começo...
Este é o código do CCS que eu estou debatendo há dias. O original envia dados pela UART, adaptei este para escrever no LCD. Segue anexo o arquivo HMC5883L-Base.zip com o código. Esperava que ele indicasse os valores dos eixos, azimute e tal. Em vez disso, ele sempre dá uma mensagem de que o sensor não foi detectado, como se o sensor não estivesse lá mas, se eu remover o sensor o programa não passa da mensagem "Inicializando...". Acredito que, de alguma forma, o sensor esteja sendo lido.

A batalha continua...

Um forte abraço,

Mario

Teste_Mhl.zip HMC5883L-Base.zip

.if · 19 de novembro de 2020

Olá. Não baixei pra analisar pois tem que dar muitos cliques, criar pasta, extrair ..aff . Publique a parte que interessa do fonte e já filtrada por você. Use os botões "code" e se precisar do botão "spoiler" é porque é muito grande o que pode desmotivar. Por isso de novo... apenas a parte condizente com sua problemática. Publique também o esquema pois pode ter sido alguma cagadinha como p.ex. falta de pullup, pino errado e etc.

Boa @Mario Henrique Luchiari !

Me fez lembrar que coincidentemente já passe por isso, era exatamente problema no i2c. A diferença era que era empresa de renome: Microchip. Perdi 1 tempáço tentando fazer a comunicação. Como você, também aprendi detalhes adicionais sobre i2c. Dias depois descobri que havia um erro no ... DATASHEET! do mcp9600... A página que indicava os pinos os mencionara trocados 1 pelo outro! Troquei e deu certo. Com simultâneas lágrimas de raiva e alegria nos olhos - cada lado de um tipo, avisei-os achando que ia receber um mínimo "thank you" no email ou um brinde a minha escolha (minha preferência) mas os f d p sequer me deram bola. Apenas corrigiram o d.s. sem mencionar nada disso na errata...

13 horas atrás, Mario Henrique Luchiari disse:

reservei um tempinho para dizer que resolvi o problema. Eram os registradores que estavam errados, inclusive o endereço I2C.

Me permiti registrar "no passado" pra que minha publicação não seja a última ok?

Parabéns pelo empenho! E pelo retorno: "thank you!"

Mario Henrique Luchiari · 1 de dezembro de 2020

Boa tarde, .if e pessoal do clube!

Desculpem a minha demora em continuar postando. Estou com uma carga grande de trabalho. A carga ainda está grande mas, reservei um tempinho para dizer que resolvi o problema. Eram os registradores que estavam errados, inclusive o endereço I2C. Isso eu desconfiava desde o começo...

Em primeiro lugar o módulo que comprei é uma enganação. Tomem cuidado! Vem apresentado como HMC5883 mas na verdade é QMC5883. A diferença? É brutal! Até o datasheet do QMC é chato de achar. Quando comparar os dois, verá que está tudo diferente. Acertei o endereço e os registradores e pufff! O trem funcionou!

Em segundo lugar descobri o endereço na marra. Como? Fiz um programa que testa endereço por endereço até o módulo, que é escravo, responder. Deu certo! Aí que eu fui me tocar que o chip podia ser outro. Pesquisei e descobri que quando o chip tem a inscrição DA5883 é QMC5883 e quando tem L883 é HMC5883L. Vejam nas fotos.

Em terceiro, acabei aprendendo muito sobre I2C, a ponto de colocar num osciloscópio para analisar o protocolo! Cheguei à conclusão que, quando o endereço está errado e o chip não responde, a linha do clock que é a amarela só completa a primeira parte (observe que esta possui (quase) três partes sutilmente separadas). Esta primeira parte é o envio do endereço do mestre para o escravo. Quando não obtém resposta do escravo, a sequência termina. A linha azul é a linha de dados, que é o SDA.

A sequência desta foto está completa. Ela é de uma comunicação bem sucedida entre mestre e escravo com endereço 0x1A.

Quem tiver interesse no código vou postar aqui e considerar esse tópico encerrado!

Muito obrigado, .if! você ajudou bastante!

Atenção! Este código é para o QMC5883 e não para o HMC5883.

/*Apesar de ter requisitado o HMC5883 e na placa do módulo estar escrito isso,
o módulo possui o CI QMC5883 cujos endereços de registradores diferem do HMC.
Após muita luta e pesquisa, consegui descobrir isso. Este código faz o QMC
funcionar de maneira básica, apenas indicando os valores dos eixos X, Y e Z no
display LCD 16 x 2 selecionados por um botão no PORTB.F2. A sequência apresenta
X, Y, Z e por último a situação de todos os registradores, de 0x00 a 0x0D.
Reconheço que consegui com a ajuda, a graça e pela glória de Deus!
             Versão: e                  São Carlos, 26 de novembro de 2020.
------------------------------------------------------------------------------*/
//Habilitar as bibliotecas:
// I2C, Conversions, C_String e C_Math
// RB0 -> SDA e RB1 -> SDL

#define QMC5883_ADDRESS    0x1A
#define DATA_OUTPUT_REG    0x00         // São de 0x00 a 0x05
#define STATUS_REG         0x06
#define TEMPL_OUTPUT_REG   0x07
#define TEMPH_OUTPUT_REG   0x08
#define CONTROL1_REG       0x09
#define CONTROL2_REG       0x0A
#define SETRESET_REG       0x0B
#define IDENTIFICATION_REG 0x0D

#define botao PORTB.F2

// LCD module connections
sbit LCD_RS at RE0_bit;
sbit LCD_EN at RE1_bit;
sbit LCD_D4 at RD0_bit;
sbit LCD_D5 at RD1_bit;
sbit LCD_D6 at RD2_bit;
sbit LCD_D7 at RD3_bit;

sbit LCD_RS_Direction at TRISE0_bit;
sbit LCD_EN_Direction at TRISE1_bit;
sbit LCD_D4_Direction at TRISD0_bit;
sbit LCD_D5_Direction at TRISD1_bit;
sbit LCD_D6_Direction at TRISD2_bit;
sbit LCD_D7_Direction at TRISD3_bit;
// End LCD module connections

signed int tmp, tmpx, tmpy, tmpz, tmpr;
char tmp1, tmp2, valor, trava, eixo, trava2, hexa;
char txt[7], *hexindic = "0x00";


void QMC5883L_Inicio(void){
   PORTB.F4 = 1;     //Indica entrada no modo inicialização
   I2C1_Start();
   I2C1_Wr( QMC5883_ADDRESS );
   I2C1_Wr( CONTROL1_REG );
   //I2C1_Wr( 0x1D ); //OSR 512, Scale Range 8 Gauss, ODR 200Hz, Continuous mode
   I2C1_Wr( 0x0D ); //OSR 512, Scale Range 2 Gauss, ODR 200Hz, Continuous mode
   I2C1_Stop();
   I2C1_Start();
   I2C1_Wr( QMC5883_ADDRESS );
   I2C1_Wr( CONTROL2_REG );
   I2C1_Wr( 0x41 );
   I2C1_Stop();
   PORTB.F4 = 0;     //Indica entrada no modo inicialização
}
signed int QMC5883_Leitura(void){
   PORTB.F5 = 1;    //Indica entrada no modo leitura
   I2C1_Start();
   I2C1_Wr( QMC5883_ADDRESS );
   if(eixo == 3) I2C1_Wr( valor );        //Ler o valor dos registradores
   else I2C1_Wr( DATA_OUTPUT_REG );
   I2C1_Repeated_Start();
   I2C1_Wr( QMC5883_ADDRESS | 1 );
   if(eixo == 3) tmpr = I2C1_Rd(0);       //Ler o valor dos registradores
   else{
      tmpx = I2C1_Rd(1);
      tmpx |= I2C1_Rd(1) << 8;
      tmpy = I2C1_Rd(1);
      tmpy |= I2C1_Rd(1) << 8;
      tmpz = I2C1_Rd(1);
      tmpz |= I2C1_Rd(0) << 8;
   }
   I2C1_Stop();
   PORTB.F5 = 0;    //Indica saída do modo leitura
}
char hexadec(char hexanum){
   if((hexanum >> 4) < 10) hexindic[2] = (hexanum >> 4) +48;
   else hexindic[2] = (hexanum >> 4) +55;
   if((hexanum & 0x0F) < 10) hexindic[3] = (hexanum & 0x0F) +48;
   else hexindic[3] = (hexanum & 0x0F) +55;
   Lcd_Out_CP(hexindic);        //Escreve hexindic depois do texto
}
void main() 
{
    ADCON1 = 0x0F;         //desativa o canal analogico
    CMCON = 7;             //desativa os comparadores analogicos
    TRISB = 0x0F;
    PORTB = 0x00; valor = 0; trava = 0; eixo = 0; trava2 = 0;
    //RBPU_bit = 0;
    
    Lcd_Init();                   //inicia o display
    Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR);          //Limpa a tela do LCD
    Lcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF);     //Desliga o cursor piscante
    Delay_ms(100);
    Lcd_Out(1,1,"QMC5883e-Simples");
    Delay_ms(500);
    
    I2C1_Init(100000);     //Inicializa comunicação I2C
    Delay_ms(50);
    QMC5883L_Inicio();     //Inicializa o módulo QMC5883. Engraçado que sem...
    Delay_ms(50);          //... inicializar pela segunda vez, às vezes falha!
    QMC5883L_Inicio();     //Inicializa o módulo QMC5883 novamente !!!
   while(1)
   {
      QMC5883_Leitura();   //Lê o módulo
      if(!eixo){
         if(trava2){
            Lcd_Out(1,1,"QMC5883e-Simples");
            Lcd_Out(2,1,"                ");
         }
         Lcd_Out(2,5,"X:");
         IntToStr(tmpx, txt);
         Lcd_Out_CP(txt);
         valor = 0;
         trava2 = 0;
      }
      if(eixo == 1){
         Lcd_Out(2,5,"Y:");
         IntToStr(tmpy, txt);
         Lcd_Out_CP(txt);
      }
      if(eixo == 2){
         Lcd_Out(2,5,"Z:");
         IntToStr(tmpz, txt);
         Lcd_Out_CP(txt);
      }
      if(eixo == 3){
         if(!trava2) Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR);
         trava2 = 1;
         Lcd_Out(1,3,"Reg:   ");
         hexadec(valor);
         Lcd_Out(2,3,"Valor: ");
         hexadec(tmpr);
         valor++;
         if(valor > 0x0D) valor = 0;
         Delay_ms(1000);
      }
      Delay_ms(500);
      if(!botao && !trava){
         trava = 1;
         eixo++;
         if(eixo > 3) eixo = 0;
      }
      if(botao) trava = 0;
   }
}