Как да използвам сензор на Hall с микроконтролер AVR Atmega16

Датчиците на Хол работят на принципа на ефекта на Хол, предложен от Едуин Хол през 1869 г. В предложеното изявление се казва: „Ефектът на Хол е производството на разлика в напрежението (напрежението на Хол) в електрически проводник, напречно на електрически ток в проводника и към приложено магнитно поле, перпендикулярно на тока. "

И така, каква може да бъде най-простата форма на изявлението, за да го разберем по-добре? В този урок ще бъде обяснено стъпка по стъпка с практически пример. Тук сензорът на Хол ще бъде свързан с микроконтролера Atmega16 и един светодиод ще бъде използван, за да покаже ефекта, когато магнитът бъде донесен в близост до сензора на Хол.

Какво е Хол Ефект?

Ефектът на Хол е свързан с движещ се заряд в магнитно поле. За да разберете по практически начин, свържете батерия към проводник, както е показано на изображението (а) по-долу. Токът (i) ще започне да тече през проводника от положително към отрицателно на акумулатора.

Потокът на електрони (e ^-) ще бъде в обратна посока на тока, т.е. от отрицателния извод на акумулатора през проводника към положителния извод на акумулатора. В този момент, когато измерваме напрежението между проводника, както е показано на изображението (b) по-долу, тогава напрежението ще бъде нула, т.е. потенциалната разлика ще бъде нула.

Сега донесете магнит и създайте магнитно поле между проводника като изображение (c) по-долу.

При това състояние, когато напрежението се измерва през проводника, тогава ще има известно напрежение. Това развито напрежение е известно като „Напрежение на Хол “, а това явление е известно като „ Ефект на Хол “.

Използвахме сензор на Хол с много микроконтролери, за да създадем интересни приложения като скоростомер, аларма за врати, виртуална реалност и т.н., всички връзки можете да намерите по-долу:

Алармена верига за магнитна врата, използваща сензор на Хол
Направи си сам скоростомер, използвайки Arduino и приложението за обработка на Android
Виртуална реалност, използваща Arduino и обработка
Цифрова верига на скоростомера и одометъра с помощта на PIC микроконтролер

Необходими компоненти

A3144 IC сензор на Хола
IC микроконтролер Atmega16
16Mhz кристален осцилатор
Два кондензатора 100nF
Два кондензатора 22pF
Натисни бутона
Джъмперни проводници
Макет
USBASP v2.0
LED (всеки цвят)

Електрическа схема

Програмиране Atmega16 за сензор на Хол

Тук Atmega16 е програмиран с помощта на USBASP и Atmel Studio7.0. Ако не знаете как Atmega16 може да бъде програмиран чрез USBASP, посетете връзката. Пълната програма е дадена в края на проекта, просто качете програмата в Atmega16 с помощта на JTAG програмист и Atmel Studio 7.0, както е обяснено в предишния урок.

Програмирането на Atmega16 ще бъде лесно и ще се използват само два PORT пина. Един PORT пин ще се използва за отчитане на показанията от сензора на Хол. Ще се използва друг PORT щифт, свържете един светодиод. Първо, включете всички необходими библиотеки в програмата.

Определете входния щифт за отчитане на сензора на Хол.

#define hallIn PA0

Тук сензорът на залата е свързан на PORTA0 на Atmega16 и той е инициализиран за отчитане на състоянието.

DDRA = 0xFE; PINA = 0x01;

Ако магнитът е в близост до сензора, включете светодиода или изключете светодиода. Откриването се основава на промяната на състоянието на PORT пина.

if (bit_is_clear (PINA, hallIn)) { PORTA = 0b00000010; } иначе { PORTA = 0b00000000; }

Приложения на Hall Sensor

Датчиците на Хол се използват широко навсякъде, където е необходимо да се измери силата на магнитното поле или да се открие полюса на магнита. Освен това има много приложения, които могат да бъдат намерени като цяло. Някои от приложенията са изброени по-долу:

Като сензор за близост в мобилни телефони
Механизъм за превключване на предавките в автомобилните превозни средства
Сензор за ефект на Ротари Хол
Проверка на материали като тръби и тръби
Откриване на скоростта на въртене

За да научите повече за сензорите на Hall, моля, разгледайте нашите предишни уроци, базирани на Hall Sensors.