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Integração Arduino

Esta página fornece exemplos Arduino prontos para uso para integrar sensores FG-3+ e FG-3C com placas compatíveis com Arduino (Arduino Uno, Arduino Mega, ESP32, etc.).

FG-3+ — Medição de Frequência / Período​

O FG-3+ produz um pulso retangular de 5 V cuja período é proporcional ao campo magnético. O exemplo abaixo mede o período do pulso usando pulseIn(), adequado para aplicações de baixa taxa de atualização. Para maior precisão e amostragem mais rápida, use a captura de entrada do timer de hardware.

Deslocamento de Nível

A saída do FG-3+ é lógica 5 V. Conecte a um MCU 3,3 V (como ESP32) apenas através de um divisor de tensão ou conversor de nível. Não conecte um sinal de 5 V diretamente a um pino GPIO de 3,3 V.

// Exemplo de Medição de Frequência FG-3+
// Lê o período de pulso de um sensor FG-3+ e imprime na Serial.
//
// Fiação:
//   FG-3+ VCC  -> 5V
//   FG-3+ GND  -> GND
//   FG-3+ OUT  -> Pino 2 (via conversor de nível para placas 3.3V)
//
// Nota: pulseIn() bloqueia durante a medição. Use timers de hardware
// para aplicações críticas no tempo.

const int SENSOR_PIN = 2;   // Pino de entrada digital conectado ao FG-3+ OUT

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(SENSOR_PIN, INPUT);
  Serial.println("Medição de Período FG-3+");
  Serial.println("Period_us");
}

void loop() {
  // Medir o período de um pulso completo (duração HIGH + LOW)
  // pulseIn retorna duração em microssegundos; 0 se timeout
  unsigned long highTime = pulseIn(SENSOR_PIN, HIGH, 100000UL);  // timeout 100 ms
  unsigned long lowTime  = pulseIn(SENSOR_PIN, LOW,  100000UL);

  if (highTime == 0 || lowTime == 0) {
    Serial.println("Timeout - nenhum sinal detectado");
    return;
  }

  unsigned long periodUs = highTime + lowTime;

  // Imprimir o período em microssegundos
  // Para converter em valor de campo (nT), aplique o fator de calibração do sensor
  Serial.println(periodUs);

  delay(100);  // Taxa de saída 10 Hz
}
Calibração

A relação entre período (µs) e campo magnético (nT) depende da unidade de sensor específica. Aplique os coeficientes de calibração do certificado de calibração do seu sensor para converter período em valor de campo.

FG-3+ — Maior Precisão com Timer de Hardware (ESP32)​

Para melhor precisão em um ESP32, use a captura de entrada do timer de hardware:

// Medição de Período de Alta Precisão FG-3+ usando ESP32 PCNT
// Usa o periférico Pulse Counter para contagem de frequência precisa.
//
// Fiação:
//   FG-3+ OUT -> GPIO 4 (via conversor de nível)

#include "driver/pcnt.h"

#define PCNT_UNIT     PCNT_UNIT_0
#define PCNT_INPUT    GPIO_NUM_4
#define COUNT_TIME_MS 1000  // Contar pulsos por 1 segundo

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  // Configurar PCNT para contar bordas de subida na pino de entrada
  pcnt_config_t pcnt_config = {
    .pulse_gpio_num = PCNT_INPUT,
    .ctrl_gpio_num  = PCNT_PIN_NOT_USED,
    .lctrl_mode     = PCNT_MODE_KEEP,
    .hctrl_mode     = PCNT_MODE_KEEP,
    .pos_mode       = PCNT_COUNT_INC,  // Contar bordas de subida
    .neg_mode       = PCNT_COUNT_DIS,
    .counter_h_lim  = 30000,
    .counter_l_lim  = 0,
    .unit           = PCNT_UNIT,
    .channel        = PCNT_CHANNEL_0,
  };

  pcnt_unit_config(&pcnt_config);
  pcnt_counter_pause(PCNT_UNIT);
  pcnt_counter_clear(PCNT_UNIT);
  pcnt_counter_resume(PCNT_UNIT);

  Serial.println("Frequency_Hz");
}

void loop() {
  int16_t count = 0;
  pcnt_counter_clear(PCNT_UNIT);
  delay(COUNT_TIME_MS);
  pcnt_get_counter_value(PCNT_UNIT, &count);

  // count = pulsos por segundo = frequência em Hz
  Serial.println(count);
}

FG-3C — Leitura UART​

O FG-3C no modo UART transmite valores de campo ASCII a 115200 baud no Pino 4.

// Exemplo de Leitura UART FG-3C
// Lê valores de campo magnético do sensor FG-3C via UART de hardware.
//
// Fiação (Arduino Mega ou ESP32):
//   FG-3C Pin 1 (VCC)  -> 5V
//   FG-3C Pin 2 (GND)  -> GND
//   FG-3C Pin 4 (TX)   -> Serial1 RX (via conversor de nível para placas 3.3V)
//
// No Arduino Uno (sem Serial1 de hardware): use SoftwareSerial nos pinos 10, 11.
// No ESP32: use Serial2 ou qualquer UART disponível.

void setup() {
  Serial.begin(115200);   // Serial USB — para impressão no PC
  Serial1.begin(115200);  // UART de hardware — conectado ao FG-3C Pin 4

  Serial.println("Leitor UART FG-3C");
  Serial.println("Field_nT");
}

void loop() {
  // Ler uma linha do FG-3C (terminada com nova linha)
  if (Serial1.available()) {
    String line = Serial1.readStringUntil('\n');
    line.trim();

    if (line.length() > 0) {
      float fieldNT = line.toFloat();

      // Imprimir na serial USB para monitoramento
      Serial.println(fieldNT, 1);  // 1 casa decimal
    }
  }
}
observação

No Arduino Uno (UART de hardware único), use a biblioteca SoftwareSerial em pinos digitais disponíveis. O SoftwareSerial é limitado a taxas de baud menores; para 115200 no Uno, use uma placa com UART de hardware (Mega, ESP32, Leonardo).

Lendo Múltiplos Sensores FG-3+ (3 Eixos ou Gradiômetro)​

Para um sistema de 3 eixos ou gradiômetro, meça cada sensor em um pino separado:

// Medição de Período Multi-sensor FG-3+
// Lê 3 sensores nos pinos 2, 3, 4 (ex. para um conjunto de sensores de 3 eixos)
//
// Fiação:
//   Sensor X OUT -> Pino 2
//   Sensor Y OUT -> Pino 3
//   Sensor Z OUT -> Pino 4
//   Todos via conversores de nível para placas 3.3V

const int PINS[3] = {2, 3, 4};
const char* AXIS[3] = {"X", "Y", "Z"};

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    pinMode(PINS[i], INPUT);
  }
  Serial.println("Axis,Period_us");
}

void loop() {
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    unsigned long highTime = pulseIn(PINS[i], HIGH, 100000UL);
    unsigned long lowTime  = pulseIn(PINS[i], LOW,  100000UL);

    if (highTime > 0 && lowTime > 0) {
      unsigned long period = highTime + lowTime;
      Serial.print(AXIS[i]);
      Serial.print(",");
      Serial.println(period);
    }
  }

  delay(200);  // ~5 Hz por eixo
}