Hall-sensor gebruiken met avr-microcontroller atmega16

Hall-sensoren werken volgens het principe van Hall-effect voorgesteld door Edwin Hall in 1869. De voorgestelde verklaring zegt: “Het Hall-effect is de productie van een spanningsverschil (de Hall-spanning) over een elektrische geleider, dwars op een elektrische stroom in de geleider. en op een aangelegd magnetisch veld loodrecht op de stroom. "

Dus, wat zou de eenvoudigste vorm van de verklaring kunnen zijn om deze op een betere manier te begrijpen? In deze tutorial wordt het stap voor stap uitgelegd met praktijkvoorbeelden. Hier wordt de Hall-sensor gekoppeld aan de Atmega16-microcontroller en wordt er één LED gebruikt om het effect te laten zien wanneer de magneet in de buurt van de Hall-sensor wordt gebracht.

Wat is Hall-effect?

Hall-effect is gerelateerd aan bewegende lading in een magnetisch veld. Om het praktisch te begrijpen, sluit u een batterij aan op een geleider zoals weergegeven in afbeelding (a) hieronder. De stroom (i) zal door de geleider gaan stromen van positief naar negatief van de batterij.

De stroom van elektronen (e ^-) zal in tegengestelde richting van de stroom zijn, dwz van de negatieve pool van de batterij door de geleider naar de positieve pool van de batterij. Op dit moment meten we de spanning tussen de geleider zoals weergegeven in onderstaande afbeelding (b) hieronder, dan is de spanning nul, dwz het potentiaalverschil is nul.

Breng nu een magneet en creëer een magnetisch veld tussen de geleider zoals afbeelding (c) hieronder.

In deze toestand, wanneer spanning wordt gemeten over de geleider, zal er enige spanning worden ontwikkeld. Deze ontwikkelde spanning staat bekend als "Hall-spanning " en dit fenomeen staat bekend als " Hall-effect ".

We hebben Hall-sensor met veel microcontrollers gebruikt om interessante toepassingen te bouwen, zoals snelheidsmeter, deuralarm, virtual reality, enz., Alle links zijn hieronder te vinden:

• Magnetisch deuralarmcircuit met Hall-sensor
• DIY-snelheidsmeter met Arduino en Android-app verwerken
• Virtual Reality met behulp van Arduino en Processing
• Digitale snelheidsmeter en kilometertellercircuit met behulp van PIC-microcontroller

Componenten vereist

1. A3144 Hall-sensor IC
2. Atmega16 Microcontroller IC
3. 16Mhz kristaloscillator
4. Twee 100nF condensatoren
5. Twee 22pF condensatoren
6. Druk op de knop
7. Doorverbindingsdraden
8. Breadboard
9. USBASP v2.0
10. Led (elke kleur)

Schakelschema

Atmega16 programmeren voor Hall-sensor

Hier wordt de Atmega16 geprogrammeerd met behulp van USBASP en Atmel Studio7.0. Als u niet weet hoe Atmega16 kan worden geprogrammeerd met USBASP, bezoek dan de link. Volledig programma wordt aan het einde van het project gegeven, upload het programma gewoon in Atmega16 met behulp van de JTAG-programmeur en Atmel Studio 7.0, zoals uitgelegd in de vorige tutorial.

Het programmeren van Atmega16 zal eenvoudig zijn en er zullen slechts twee PORT-pinnen worden gebruikt. Een PORT-pin wordt gebruikt om de metingen van de Hall-sensor uit te voeren. Er wordt een andere PORT-pin gebruikt om een ​​LED aan te sluiten. Ten eerste: neem alle benodigde bibliotheken op in het programma.

Definieer de ingangspen voor het lezen van de Hall-sensor.

# definiëren hal In PA0

Hier is de Hall-sensor aangesloten op PORTA0 van Atmega16 en wordt deze geïnitialiseerd om de status te lezen.

DDRA = 0xFE; PINA = 0x01;

Als er een magneet in de buurt van de sensor is, schakel dan de led in of schakel de led uit. De detectie is gebaseerd op de statuswijziging van de PORT-pin.

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

Toepassingen van Hall-sensor

Hall-sensoren worden overal gebruikt waar het nodig is om de magnetische veldsterkte te meten of om de pool van de magneet te detecteren. Verder zijn er tal van applicaties die in het algemeen te vinden zijn. Enkele van de toepassingen worden hieronder vermeld:

• Als naderingssensor in mobiele telefoons
• Schakelmechanisme in automobielvoertuigen
• Roterende Hall-effectsensor
• Inspecteren van materialen zoals pijpen en buizen
• Rotatiesnelheid detectie

Om meer te weten over Hall-sensoren, bekijk onze eerdere tutorials op basis van Hall-sensoren.