- Co je Hall Effect?
- Požadované komponenty
- Kruhový diagram
- Programování Atmega16 pro Hallův senzor
- Aplikace Hallova senzoru
Hallovy senzory fungují na principu Hallova jevu, který navrhl Edwin Hall v roce 1869. Navrhované prohlášení říká: „Hallovým efektem je produkce rozdílu napětí (Hallovo napětí) napříč elektrickým vodičem příčně k elektrickému proudu ve vodiči a na aplikované magnetické pole kolmé na proud. “
Jaká by tedy mohla být nejjednodušší forma tvrzení, abychom ho lépe pochopili? V tomto tutoriálu bude krok za krokem vysvětlen praktický příklad. Zde bude Hallův senzor propojen s mikrokontrolérem Atmega16 a jedna LED bude použita k zobrazení efektu, když bude magnet přiveden poblíž Hallova senzoru.
Co je Hall Effect?
Hallův jev souvisí s pohyblivým nábojem v magnetickém poli. Chcete-li pochopit praktickým způsobem, připojte baterii k vodiči, jak je znázorněno na obrázku (a) níže. Proud (i) začne protékat vodičem z kladného na záporný pól baterie.
Tok elektronů (e -) bude v opačném směru proudu, tj. Od záporného pólu baterie vodičem k kladnému pólu baterie. V tomto okamžiku, kdy měříme napětí mezi vodiči, jak je znázorněno na obrázku (b) níže, bude napětí nulové, tj. Potenciální rozdíl bude nulový.
Nyní přiveďte magnet a vytvořte magnetické pole mezi vodičem, jako je obrázek (c) níže.
V tomto stavu, kdy se napětí měří napříč vodičem, dojde k určitému napětí. Toto vyvinuté napětí je známé jako „Hall Voltage “ a tento jev je známý jako „ Hall Effect “.
Použili jsme Hallův senzor s mnoha mikrokontroléry k vytvoření zajímavých aplikací, jako je rychloměr, alarm dveří, virtuální realita atd., Všechny odkazy naleznete níže:
- Obvod alarmu magnetických dveří pomocí Hallova senzoru
- DIY rychloměr pomocí Arduina a zpracování aplikace pro Android
- Virtuální realita pomocí Arduina a zpracování
- Digitální obvod rychloměru a počítadla kilometrů pomocí mikrokontroléru PIC
Požadované komponenty
- Integrovaný obvod Hallova snímače A3144
- IC mikrokontroléru Atmega16
- 16MHz krystalový oscilátor
- Dva 100nF kondenzátory
- Dva kondenzátory 22pF
- Stiskněte tlačítko
- Propojovací dráty
- Nepájivá deska
- USBASP v2.0
- LED (libovolná barva)
Kruhový diagram
Programování Atmega16 pro Hallův senzor
Zde je Atmega16 programován pomocí USBASP a Atmel Studio7.0. Pokud nevíte, jak lze programovat Atmega16 pomocí USBASP, navštivte odkaz. Kompletní program je uveden na konci projektu, stačí nahrát program do Atmega16 pomocí programátoru JTAG a Atmel Studio 7.0, jak je vysvětleno v předchozím tutoriálu.
Programování Atmega16 bude snadné a budou použity pouze dva piny PORT. Jeden PORT pin se použije k odečtu naměřených hodnot z Hallova snímače. Pro připojení jedné LED bude použit další PORT pin. Nejprve zahrňte do programu všechny potřebné knihovny.
Definujte vstupní kolík pro čtení Hallova snímače.
#definovat haluV PA0
Zde je halový senzor připojen na PORTA0 Atmega16 a je inicializován pro čtení stavu.
DDRA = 0xFE; PINA = 0x01;
Pokud je magnet poblíž senzoru, rozsvítí se LED nebo vypne LED. Detekce je založena na změně stavu kolíku PORT.
if (bit_is_clear (PINA, hallIn)) { PORTA = 0b00000010; } else { PORTA = 0b00000000; }
Aplikace Hallova senzoru
Hallovy senzory se široce používají všude tam, kde je potřeba měřit sílu magnetického pole nebo detekovat pól magnetu. Kromě toho existuje spousta aplikací, které lze obecně najít. Některé z aplikací jsou uvedeny níže:
- Jako snímač přiblížení v mobilních telefonech
- Mechanismus řazení rychlostních stupňů v automobilových vozidlech
- Rotační Hallův senzor
- Kontrola materiálů, jako jsou trubky a trubky
- Detekce rychlosti otáčení
Chcete-li se dozvědět více o Hallových senzorech, prohlédněte si naše předchozí výukové programy založené na Hallových senzorech.