Распиновка датчика Холла: полное справочное руководство

Имеете проблемы с обнаружением переменных, таких как скорость, смещение или близость вашей механической системы? Или ваш проект требует что-то для обнаружения положения объектов или присутствия магнитного поля? Ну, вам повезло, потому что у нас есть ответ. Датчик эффекта Холла — это всё, что вам нужно.

Этот датчик имеет множество применений, включая идентификацию полярности полюса магнита и измерение силы магнитных полей.

Так что в этой статье мы расскажем вам всё о датчике эффекта Холла и покажем вам, как построить простую схему датчика Холла с использованием Arduino.

Давайте начнём.

Что такое магнитный датчик эффекта Холла?

Магнитный датчик эффекта Холла — это устройство, которое обнаруживает, когда есть магнитное поле. Таким образом, когда есть магнитное поле, выход этого устройства будет высоким. С другой стороны, результат будет низким, когда нет магнитного поля.

Что ещё, вы можете настроить чувствительность магнитного датчика эффекта Холла, сопровождаемую потенциометром.

Модуль эффекта Холла имеет резисторы, потенциометр, источник питания, датчик Холла, светодиодный индикатор, компаратор LM393 IC и конденсаторы.

Конфигурация пинов

Вот конфигурации пинов для модуля датчика эффекта Холла:

Имя пина	Описание
VCC	VCC отвечает за питание модуля +5В.
GND	Пин GND — это земля источника питания.
DO	Цифровой выходной пин подключается напрямую к цифровому пину микроконтроллера.
AO	Аналоговый выходной пин подключается напрямую к аналоговому пину микроконтроллера.

Спецификации

Вот особенности и спецификации магнитного датчика Холла:

• Рабочее напряжение 5 В DC
• Размер печатной платы 32x12 мм
• Легко доступен, недорог и мал
• Использует датчик переключения эффекта Холла Allegro A3144
• Также использует магнитный сенсорный детектор типа эффекта Холла
• Имеет компаратор LM393 с предустановленным порогом
• Диапазон обнаружения 7 мм
• Вы можете легко использовать этот датчик с любыми нормальными аналоговыми или цифровыми интегральными схемами или микроконтроллерами.

Принцип работы

Все датчики эффекта Холла A3114 имеют материалы с магнитными полями, но без активных зарядов. Так, эти заряды станут активными всякий раз, когда они получат напряжение непосредственно на входных пинах.

Кроме того, эти заряженные частицы создают силу, когда они движутся через магнитное поле, отражая их на прямом пути.

Эти частицы являются токоносящими проводниками. Таким образом, весь процесс образует две плоскости. По сути, первая имеет магнитное поле, в то время как вторая с токоносящими проводниками или дефлектированными заряженными частицами.

Кроме того, это приводит к тому, что первая плоскость имеет положительные заряды, а вторая — отрицательные заряды. Теперь напряжения, присутствующие между обеими плоскостями, являются напряжениями эффекта Холла. Таким образом, когда сила одинакова между магнитным полем и заряженными частицами, не будет разделения между двумя плоскостями.

Другими словами, если вы не видите никакого изменения тока, напряжения Холла измерят смещение или плотность потока магнитного поля.

Альтернативные цифровые датчики эффекта Холла

Вот некоторые альтернативные цифровые датчики эффекта Холла, в случае если вы не можете найти модуль датчика Холла A3114 или хотите что-то другое:

• Датчик изгиба (Flex sensor)
• Датчик пульса частоты сердца (Heart rate pulse sensor)
• ИК датчик избегания препятствий (Infrared obstacles avoidance sensor)
• Датчик влажности почвы (Soil moisture sensor)
• Датчик пламени (Flame sensor)
• Датчик удара (Shock sensor module)
• Датчик цвета (Color sensor)
• Датчик дождя (Rain detector)

Другие аналоговые датчики эффекта Холла

Также вот некоторые другие аналоговые датчики эффекта Холла:

• APDS9960
• PT100 RTD
• TLE4999I3
• BH1750
• DHT22
• LM35
• VL53L0X
• CCS811
• BMP280
• HC-SR505
• MQ137
• TMP36
• BMP180
• ADXL335
• DHT11
• MPX4115A
• MPU6050

Как подключить A3144 датчик эффекта Холла к плате Arduino

Вам понадобится контроллер, если вы собираетесь проверять плотность магнитного потока через датчик эффекта Холла. Так что в этом случае мы будем использовать плату Arduino. Таким образом, вы можете подключить ваш A2144 датчик эффекта Холла, сопровождаемый платой Arduino через соединения проводки, показанные на схеме ниже:

Схема показывает, что Arduino питает датчик эффекта Холла, и одиночный светодиод подключается к выходу Arduino. Светодиод служит индикатором. Таким образом, когда схема обнаруживает существование магнитного поля, она включает светодиод.

Когда вы сделаете необходимые соединения, вы напишете простую логическую программу, используя библиотеку Arduino, а затем загрузите код через программное обеспечение Arduino IDE на плату Arduino.

Кроме того, включите вашу плату Arduino и поднесите магнит близко к этой схеме, чтобы проверить, сработал ли ваш интерфейс. Датчик эффекта Холла должен обнаружить притяжение и послать высокий логический сигнал на плату Arduino, если это работает. Arduino должен затем включить светодиод.

Распиновка датчика Холла — Как построить схему датчика Холла

Для этой схемы мы будем использовать датчик эффекта Холла Allegro A1302 для обнаружения магнитных полей. Затем мы подключим датчик к плате Arduino, чтобы прочитать напряжение с выхода A1302 и отобразить его на экране.

Так что если вы поместите магнит близко к датчику, будет изменение в показаниях. Это означает, что датчик обнаруживает магнит рядом.

Необходимые компоненты

• Датчик эффекта Холла (A1302) (1)
• Плата Arduino Uno (1)
• USB (1)

Примечание: распиновка A1302 датчика эффекта Холла отличается от ранее упомянутого датчика. Вместо четырёх пинов, этот IC имеет только три (V_IN, GND и V_OUT). Пин 1 принимает положительное DC напряжение для работы IC (4,4-6 В), в то время как Пин 2 — это пин земли. Это означает, что он принимает отрицательный клемму DC источника питания. Наконец, Пин 3 — выходной пин. Он выпускает аналоговое напряжение в зависимости от плотности магнитного поля.

Распиновка датчика Холла — Схема

Вот схема и схематическая диаграмма:

Распиновка датчика Холла — Шаги

Следуйте вышеуказанной схеме, чтобы подключить ваш датчик эффекта Холла к вашей плате Arduino для построения этой схемы.

Когда вы закончите с соединениями, возьмите ваш USB, подключите Arduino к вашему компьютеру и введите следующий код для отображения показаний магнитного поля от вашего датчика эффекта Холла.

Примечание: USB кабель должен быть Type A с одной стороны и Type B с другой стороны.

// инициализация/определение соединений пинов
int outputpin = 0;
// устанавливает пин земли в LOW и входной пин в HIGH
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
}

// основной цикл - читает сырое значение с выходного пина и печатает его
void loop()
{
  int rawvalue = analogRead(outputpin);
  Serial.println(rawvalue);
  delay(5000);
}

Хотя устройство не имеет лучшей чувствительности, оно покажет изменение в показаниях, когда вы поднесёте магнит близко к нему.

Распиновка датчика Холла — Применения

Вы можете использовать схему датчика эффекта Холла для следующих применений:

• Подсчёт импульсов
• Обнаружение открытия/закрытия двери

• Позиционирование клапана
• Обнаружение стыковки
• Датчик приближённости

Подведение итогов

Интерфейсинг Arduino с датчиками эффекта Холла — один из самых эффективных способов чтения магнитных полей. Почему? Потому что большинство датчиков работают с входом 4,5-6 В, и Arduino поставляет 5 В питания, делая его идеальным для датчика.

Также вы можете определить ваши соединения пинов с кодом Arduino и прочитать аналоговое напряжение с выходного пина вашего датчика. Вот лучшая часть. Arduino только читает сырое значение без вычислений или конвертаций — и отображает его.

Ну, это приводит эту статью к концу. Есть вопросы? Не стесняйтесь обращаться к нам здесь. И мы будем рады помочь.