- Mikä on Hall-vaikutus?
- Tarvittavat komponentit
- Piirikaavio
- Atmega16: n ohjelmointi Hall-anturille
- Hall-anturin sovellukset
Hall-anturit toimivat Edwin Hallin vuonna 1869 ehdottaman Hall Effect -periaatteen mukaisesti. Ehdotetussa lausunnossa sanotaan: "Hall-ilmiö on jännite-eron (Hall-jännitteen) tuottaminen sähköjohtimessa poikittain johtimen sähkövirtaan nähden. ja sovellettuun magneettikenttään kohtisuorassa virtaan nähden. "
Joten mikä voisi olla yksinkertaisin lausuman muoto sen ymmärtämiseksi paremmin? Tässä opetusohjelmassa se selitetään vaihe vaiheelta käytännön esimerkin avulla. Tässä Hall-anturi liitetään Atmega16-mikrokontrolleriin ja yhtä LEDiä käytetään osoittamaan vaikutusta, kun magneetti tuodaan Hall-anturin lähelle.
Mikä on Hall-vaikutus?
Hall-vaikutus liittyy liikkuvaan varaukseen magneettikentässä. Liitä akku käytännön tapaan johtimeen, kuten alla olevassa kuvassa (a) on esitetty. Virta (i) alkaa kulkea johtimen läpi akun positiivisesta negatiiviseen.
Elektronien virtaus (e -) tulee virran vastakkaiseen suuntaan, ts. Akun negatiivisesta napasta johtimen läpi akun positiiviseen napaan. Tällä hetkellä, kun mitataan johtimen välinen jännite alla olevan kuvan (b) alla esitetyllä tavalla, jännite on nolla eli potentiaaliero on nolla.
Tuo nyt magneetti ja luo magneettikenttä johtimen, kuten alla olevan kuvan (c) väliin.
Tässä tilanteessa, kun jännite mitataan johtimen yli, jännite kehittyy. Tämä kehittynyt jännite tunnetaan nimellä "Hall Voltage " ja tämä ilmiö tunnetaan nimellä " Hall Effect ".
Olemme käyttäneet Hall-anturia useiden mikrokontrollerien kanssa rakentamaan mielenkiintoisia sovelluksia, kuten nopeusmittari, oven hälytys, virtuaalitodellisuus jne., Kaikki linkit löytyvät alla:
- Magneettinen oven hälytyspiiri Hall-anturin avulla
- Tee DIY-nopeusmittari Arduinolla ja Android-sovelluksen käsittelyllä
- Virtuaalitodellisuus Arduinoa ja prosessointia käyttämällä
- Digitaalinen nopeusmittari ja matkamittaripiiri PIC-mikrokontrolleria käyttäen
Tarvittavat komponentit
- A3144 Hall-anturin IC
- Atmega16-mikrokontrolleri-IC
- 16MHz kristalloskillaattori
- Kaksi 100nF-kondensaattoria
- Kaksi 22pF-kondensaattoria
- Paina nappia
- Neulalangat
- Leipälauta
- USBASP v2.0
- Led (kaikki värit)
Piirikaavio
Atmega16: n ohjelmointi Hall-anturille
Tässä Atmega16 ohjelmoidaan USBASP: n ja Atmel Studio7.0: n avulla. Jos et tiedä kuinka Atmega16 voidaan ohjelmoida USBASP: n avulla, käy sitten linkissä. Täydellinen ohjelma annetaan projektin lopussa, lataa ohjelma Atmega16: een käyttämällä JTAG-ohjelmoijaa ja Atmel Studio 7.0: ta edellisessä opetusohjelmassa kuvatulla tavalla.
Atmega16: n ohjelmointi on helppoa ja vain kahta PORT-nastaa käytetään. Yksi PORT-tappi käytetään lukemien ottamiseen Hall-anturista. Muita PORT-nastoja käytetään yhdistämään yksi LED. Ensinnäkin sisällytä kaikki tarvittavat kirjastot ohjelmaan.
Määritä tulotappi Hall-anturin lukemista varten.
#define hall PA0: ssa
Täällä hall-anturi on kytketty Atmega16: n PORTA0: een ja se alustetaan tilan lukemista varten.
DDRA = 0xFE; PINA = 0x01;
Jos magneetti on lähellä anturia, kytke sitten LED päälle tai sammuta LED. Tunnistus perustuu PORT-nastan tilamuutokseen.
if (bit_is_clear (PINA, hallIn)) { PORTA = 0b00000010; } muu { PORTA = 0b00000000; }
Hall-anturin sovellukset
Hall-antureita käytetään laajasti missä tahansa magneettikentän voimakkuuden mittaamiseen tai magneetin navan havaitsemiseen. Tämän lisäksi on paljon sovelluksia, jotka löytyvät yleensä. Jotkut sovelluksista on lueteltu alla:
- Lähestymisanturina matkapuhelimissa
- Vaihteensiirtomekanismi autojen ajoneuvoissa
- Rotary Hall -anturi
- Tarkastetaan materiaaleja, kuten putkia
- Pyörimisnopeuden tunnistus
Jos haluat tietää enemmän Hall-antureista, tutustu aikaisempiin Hall-antureihin perustuviin oppaisiimme.