Як користуватися датчиком Холла з мікроконтролером AVR Atmega16

Датчики Холла працюють за принципом ефекту Холла, запропонованого Едвіном Холом в 1869 році. У пропонованому висловлюванні сказано: „Ефект Холла - це створення різниці напруг (напруги Холла) на електричному провіднику, поперечному до електричного струму в провіднику і до прикладеного магнітного поля, перпендикулярного струму ».

Отже, яка може бути найпростіша форма заяви, щоб зрозуміти її краще? У цьому посібнику це буде покроково пояснено на практичному прикладі. Тут датчик Холла буде з'єднаний з мікроконтролером Atmega16, а один світлодіод буде використаний для відображення ефекту, коли магніт буде піднесений поблизу датчика Холла.

Що таке ефект Холла?

Ефект Холла пов'язаний з рухомим зарядом у магнітному полі. Щоб зрозуміти на практиці, підключіть акумулятор до провідника, як показано на малюнку (а) нижче. Струм (i) почне протікати через провідник від позитивного до мінуса акумулятора.

Потік електронів (e ^-) буде в протилежному напрямку струму, тобто від негативного виводу акумулятора через провідник до позитивного виводу акумулятора. У цей момент, коли ми вимірюємо напругу між провідником, як показано на малюнку (b) нижче, тоді напруга буде нульовим, тобто різниця потенціалів буде нульовою.

Тепер підведіть магніт і створіть магнітне поле між провідником, як на зображенні (c) нижче.

За цієї умови, коли напруга вимірюється на провіднику, тоді буде розвиватися деяка напруга. Ця розвинена напруга відома як “напруга Холла ”, а це явище - “ ефект Холла ”.

Ми використовували датчик Холла з багатьма мікроконтролерами для створення цікавих програм, таких як спідометр, сигналізація дверей, віртуальна реальність тощо, усі посилання можна знайти нижче:

Схема сигналізації магнітних дверей за допомогою датчика Холла
DIY спідометр за допомогою Arduino та обробки додатка Android
Віртуальна реальність за допомогою Arduino та обробки
Цифровий контур спідометра та одометра за допомогою мікроконтролера PIC

Потрібні компоненти

A3144 ІС датчика Холла
Мікроконтролер мікросхеми Atmega16
Кристалічний генератор 16 МГц
Два конденсатори 100 нФ
Два конденсатори 22pF
Нажимна Кнопка
Провід перемички
Макет
USBASP v2.0
Led (будь-який колір)

Кругова діаграма

Програмування Atmega16 для датчика Холла

Тут Atmega16 програмується за допомогою USBASP та Atmel Studio7.0. Якщо ви не знаєте, як можна програмувати Atmega16 за допомогою USBASP, перейдіть за посиланням. Повна програма подається в кінці проекту, просто завантажте програму в Atmega16 за допомогою програміста JTAG та Atmel Studio 7.0, як пояснювалось у попередньому підручнику.

Програмування Atmega16 буде простим, і буде використано лише два виводи PORT. Один штифт PORT буде використовуватися для зняття показань з датчика Холла. Буде використано інший штифт PORT, щоб підключити один світлодіод. По-перше, включіть усі необхідні бібліотеки в програму.

Визначте вхідний штифт для зчитування датчика Холла.

#define hallIn PA0

Тут датчик холу підключений на PORTA0 Atmega16, і він ініціалізується для зчитування стану.

DDRA = 0xFE; PINA = 0x01;

Якщо поблизу датчика знаходиться магніт, увімкніть світлодіод або вимкніть світлодіод. Виявлення базується на зміні статусу виводу PORT.

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

Застосування датчика Холла

Датчики Холла широко використовуються там, де є необхідність вимірювати напруженість магнітного поля або виявляти полюс магніту. Крім цього, існує безліч додатків, які можна знайти взагалі. Деякі програми перелічені нижче:

Як датчик наближення в мобільних телефонах
Механізм перемикання передач в автомобільних транспортних засобах
Ротаційний датчик ефекту Холла
Перевірка таких матеріалів, як труби та трубки
Визначення швидкості обертання

Щоб дізнатись більше про датчики Холла, ознайомтеся з нашими попередніми підручниками на основі датчиків Холла.