Come utilizzare il sensore di hall con il microcontrollore avr atmega16

I sensori di Hall funzionano secondo il principio dell'effetto Hall proposto da Edwin Hall nel 1869. La dichiarazione proposta dice: "L'effetto Hall è la produzione di una differenza di tensione (la tensione di Hall) attraverso un conduttore elettrico, trasversale a una corrente elettrica nel conduttore e ad un campo magnetico applicato perpendicolare alla corrente. "

Quindi, quale potrebbe essere la forma più semplice dell'affermazione per comprenderla in un modo migliore? In questo tutorial verrà spiegato passo passo con esempi pratici. Qui il sensore Hall sarà interfacciato con il microcontrollore Atmega16 e verrà utilizzato un LED per mostrare l'effetto quando il magnete verrà portato vicino al sensore Hall.

Cos'è l'effetto Hall?

L'effetto Hall è correlato alla carica in movimento in un campo magnetico. Per capire in modo pratico, collegare una batteria a un conduttore come mostrato nell'immagine (a) sotto. La corrente (i) inizierà a fluire attraverso il conduttore dal positivo al negativo della batteria.

Il flusso di elettroni (e ^-) sarà nella direzione opposta della corrente, cioè dal terminale negativo della batteria attraverso il conduttore al terminale positivo della batteria. In questo momento, quando misuriamo la tensione tra il conduttore come mostrato nell'immagine (b) sotto, la tensione sarà zero, cioè la differenza di potenziale sarà zero.

Ora porta il magnete e crea un campo magnetico tra il conduttore come nell'immagine (c) sotto.

In questa condizione, quando la tensione viene misurata attraverso il conduttore, si svilupperà una certa tensione. Questa tensione sviluppata è nota come "tensione di Hall " e questo fenomeno è noto come " effetto Hall ".

Abbiamo utilizzato il sensore Hall con molti microcontrollori per creare applicazioni interessanti come tachimetro, allarme porta, realtà virtuale, ecc. Tutti i collegamenti possono essere trovati di seguito:

• Circuito di allarme porta magnetico con sensore Hall
• Tachimetro fai-da-te utilizzando Arduino e l'elaborazione dell'app Android
• Realtà virtuale utilizzando Arduino e Processing
• Contachilometri digitale e circuito contachilometri utilizzando microcontrollore PIC

Componenti richiesti

1. IC sensore Hall A3144
2. Atmega16 Microcontroller IC
3. Oscillatore in cristallo da 16 Mhz
4. Due condensatori da 100 nF
5. Due condensatori da 22pF
6. Premi il bottone
7. Cavi per ponticelli
8. Breadboard
9. USBASP v2.0
10. Led (qualsiasi colore)

Schema elettrico

Programmazione Atmega16 per sensore Hall

Qui Atmega16 è programmato utilizzando USBASP e Atmel Studio7.0. Se non sai come è possibile programmare Atmega16 utilizzando USBASP, visita il link. Il programma completo viene fornito alla fine del progetto, basta caricare il programma in Atmega16 utilizzando il programmatore JTAG e Atmel Studio 7.0 come spiegato nel tutorial precedente.

La programmazione di Atmega16 sarà semplice e verranno utilizzati solo due pin PORT. Un pin PORT verrà utilizzato per prendere le letture dal sensore Hall. Verrà utilizzato un altro pin PORT per collegare un LED. In primo luogo, includi tutte le librerie necessarie nel programma.

Definire il pin di ingresso per la lettura del sensore Hall.

#define hallIn PA0

Qui il sensore di hall è collegato a PORTA0 di Atmega16 ed è inizializzato per leggere lo stato.

DDRA = 0xFE; PINA = 0x01;

Se il magnete è vicino al sensore, accendere il LED o spegnere il LED. Il rilevamento si basa sul cambio di stato del pin PORT.

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

Applicazioni del sensore Hall

I sensori Hall sono ampiamente utilizzati ovunque sia necessario misurare l'intensità del campo magnetico o rilevare il polo del magnete. Oltre a questo, ci sono molte applicazioni che possono essere trovate in generale. Alcune delle applicazioni sono elencate di seguito:

• Come sensore di prossimità nei telefoni cellulari
• Meccanismo di cambio marcia nei veicoli automobilistici
• Sensore rotante ad effetto Hall
• Ispezione di materiali come tubi e condutture
• Rilevamento della velocità di rotazione

Per saperne di più sui sensori Hall, esplora i nostri tutorial precedenti basati sui sensori Hall.