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2025-11-13T12:24:41Z

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[[Kategorie:Arduino]]
[[Kategorie:Sensoren]]
[[Datei:AS5600.jpg|thumb|rigth|300px|Abb. 1: Magnetischer Absolutwert-Drehgeber AS5600]]
'''Autoren:''' [[Benutzer:Marc Ebmeyer| Marc Ebmeyer]], [[Benutzer:Ulrich_Schneider| Prof. Dr.-Ing. Schneider]]
== AS5600 – Magnetischer Absolutwert-Drehgeber ==

Der '''AS5600''' ist ein präziser, kontaktloser, magnetischer Drehwinkelsensor mit einer Auflösung von 12 Bit (4096 Schritte pro Umdrehung).
Er misst den absoluten Winkel einer Magnetposition und gibt den Wert digital (I²C), als PWM oder analog aus.

== Funktionsprinzip ==

Der Sensor enthält vier Hall-Elemente, die das Magnetfeld eines Permanentmagneten über der Chipoberfläche messen.
Aus den magnetischen Feldkomponenten '''Bₓ''' und '''Bᵧ''' berechnet der interne DSP den Winkel:

<math> \text{Winkel} = \arctan\left(\frac{B_y}{B_x}\right) </math>

Das Ergebnis wird intern aufgelöst in einen 12-Bit-Wert (0 – 4095), der einem Drehwinkel von 0° – 360° entspricht.

== Technische Daten ==
{| class="wikitable"
! Parameter !! Wert !! Beschreibung
|-
| Auflösung || 12 Bit (4096 Schritte) || ≈ 0,088° pro Schritt
|-
| Messbereich || 0 – 360 ° || Absolutwert, kein Inkrementalgeber
|-
| Versorgungsspannung || 3,3 V – 5,5 V || 5 V-kompatibel
|-
| Schnittstellen || I²C, PWM, Analog || frei wählbar
|-
| I²C-Adresse || 0x36 (7-Bit) || Standardadresse
|-
| Ausgangsform || Digital / PWM / Analog || wählbar per Konfiguration
|-
| Prellverhalten || keine Prellung || kontaktlos, Hall-basiert
|}

== Pinbelegung (typisches AS5600-Modul) ==
{| class="wikitable"
! Pin !! Funktion !! Beschreibung
|-
| VCC || Versorgung || 3.3 V – 5 V
|-
| GND || Masse || –
|-
| SDA || I²C Datenleitung || serielle Kommunikation
|-
| SCL || I²C Taktleitung || serielle Kommunikation
|-
| OUT || PWM oder Analogausgang || proportional zum Winkel
|-
| DIR || Richtungswahl || legt Drehrichtung (CW/CCW) fest
|}

== Kommunikationsmodi ==

=== I²C-Modus ===
* Registeradresse: 0x0C (ANGLE high byte), 0x0D (ANGLE low byte)
* Wertbereich: 0 – 4095 (12 Bit)
* Winkelberechnung:
<math> \text{Winkel [°]} = \frac{\text{angle}}{4096} \times 360 </math>

=== PWM-Modus ===
* Ausgang: Pulsweite proportional zum Winkel
* Messung mit Mikrocontroller oder Simulink-Block (Pulse Width Measurement)
* Vorteil: keine Buskommunikation notwendig

=== Analogmodus ===
* Ausgang: 0 – Vref (V) entspricht 0 – 360°
* Direkt an analogen Eingang (ADC) anschließbar

== Vorteile gegenüber mechanischen Drehgebern ==
{| class="wikitable"
! Merkmal !! KY-040 (mechanisch) !! AS5600 (magnetisch)
|-
| Kontaktprellung || ja || nein
|-
| Absolute Position || nein || ja
|-
| Auflösung || ca. 20–24 Impulse/U || 4096 Impulse/U
|-
| Lebensdauer || begrenzt || nahezu unbegrenzt
|-
| Schnittstelle || Digital (A/B) || I²C / PWM / Analog
|-
| Genauigkeit || mäßig || sehr hoch
|}

== Verwendung in Simulink mit Arduino ==
* **I²C-Kommunikation:**
# I²C-Read-Block verwenden
# Adresse: 0x36
# Lese 2 Bytes ab Register 0x0C
# Berechne Winkel in Grad:
<code>(byte1 * 256 + byte2) / 4096 * 360</code>
* **Alternativ:**
* PWM-Ausgang messen mit Digital-Input-Block
* Analog-Ausgang lesen mit Analog-Input-Block

== Zusammenfassung ==
{| class="wikitable"
! Merkmal !! Beschreibung
|-
| Typ || Magnetischer Absolutwertgeber
|-
| Auflösung || 12 Bit (4096 Schritte)
|-
| Schnittstellen || I²C / PWM / Analog
|-
| Versorgung || 3.3 V – 5 V
|-
| Besonderheit || Keine Entprellung nötig, kontaktlos
|-
| Kompatibel mit Simulink (Arduino Target) || Ja
|}

Magnetischer Absolutwert-Drehgeber AS5600 - Versionsgeschichte