Arduino Sensori a effetto Hall su Arduino- Introduzione
- Il sensore
- Tipo speciale
- tipo standard
- Come funziona?
- Impostazione del test
- Materiali necessari
- Hardware
- Software
- Collegamento dell’effetto Hall-Sensore per Arduino
- Programmi di prova
- Rilevare se un magnete è vicino
- Commutare un LED con un magnete
- L’ultimo
Introduzione
Qualche tempo fa, ho scoperto dei sensori a effetto Hall in un rivenditore di elettronica a un prezzo imbattibile. Così ne ho ordinato alcuni, a 1,95€ per 10 pezzi non si può sbagliare.
Mentre aspettavo il pacco ho pensato a cosa avrei potuto usare questi sensori. Il sensore
Il sensore a effetto Hall HAL510UA-E-1-A-2-00 di Micronas che ho ordinato è un sensore unipolare. La cosa strana di questo sensore è che non appare in nessuna scheda tecnica Micronas. L’unico riferimento che si può trovare indica che i tipi con le gamme di temperatura “C” ed “E” sono fuori produzione e questi sono esattamente i tipi che il rivenditore offre.
Per questo motivo, non posso accettare alcuna responsabilità per le informazioni date qui.
- Specificazione dei parametri magnetici a TJ 25°C a 100°C, VDD=3.8 V a 24 V.
I valori tipici si applicano a VDD=12 V.
Funziona con campi magnetici statici e dinamici fino a 10 KHz.
Gruppo 1: Tipo speciale
TJ (°C) BOn (mT) BOff (mT) Hyst (mT) min tipo max min tipo max min tipo max -40 15,2 19,2 22 14,2 17 21,2 0,4 2,1 3 25 16 18 20 15 17 19 0,4 1 3 100 15 17 19 14 16 18 0,3 1 3 Gruppo 2: Tipo standard
TJ (°C) BOn (mT) BOff (mT) Hyst (mT) min tipo max min tipo max min tipo max -40 15,2 19,2 22 14,2 17 21,2 0,4 2,1 3 25 15 18 21 14 17 20 0,4 1 3 100 14 17 20 13 16 19 0,3 1 3 I parametri specificati sopra sono limiti di misurazione.
Ora come funziona?
Il sensore ad effetto Hall funziona sul principio dell’effetto Hall, dal nome del fisico Edwin Hall, che pubblicò la sua scoperta nel 1879. L’effetto afferma che ogni volta che un conduttore che trasporta corrente si trova in un campo magnetico, viene indotta una tensione elettrica. Questa tensione cade perpendicolarmente alla direzione del flusso di corrente sul conduttore. Questo cambiamento di tensione può ora essere utilizzato per determinare se il sensore è vicino a un magnete o no. Con l’aiuto di Arduino o di un altro microcontrollore, questo cambiamento di tensione può essere valutato; su Arduino, uno dei pin di interrupt è adatto a questo. Il funzionamento di base di un sensore a effetto Hall collegato ad Arduino è mostrato nello schema a blocchi qui sotto.
Come funziona il sensore a effetto Hall su Arduino
Sommariamente, un sensore a effetto Hall è un componente che risponde ai cambiamenti del campo magnetico. Ci sono diversi tipi di sensori a effetto Hall, alcuni dei quali sono più adatti a certe applicazioni rispetto ad altri. Per le applicazioni in cui la velocità di rilevamento non è critica, possono essere utilizzati semplici sensori a effetto Hall come l’Allegro A3144E. Per le applicazioni che richiedono un’alta velocità di rilevamento, come i dispositivi di misurazione della velocità, dovrebbero essere utilizzati anche i sensori veloci a effetto Hall come i sensori Micronas HAL509 o HAL502.
Inoltre, i sensori a effetto Hall sono disponibili in vari design, ad esempio: unipolare, bipolare e latch, così come i sensori digitali e analogici.
- Unipolare: Il sensore reagisce solo a una polarità del campo magnetico (polo nord o sud).
- Bipolare: Il sensore reagisce a entrambe le polarità del campo magnetico (polo nord e sud).
- Latch: Il sensore reagisce solo a polarità alternate del campo magnetico.
- Analogico: Il sensore fornisce una tensione lineare corrispondente all’intensità del campo.
- Digitale: Il sensore fornisce un livello HIGH o LO
Pinout dell’HAL510
La configurazione del test
Sono necessari solo pochi componenti per la configurazione del test. I punti 1 e 5 della lista sono inclusi solo per il completamento.
Materiali necessari
Hardware:
- Arduino o un clone di Arduino (per esempio Freeduino) o un Arduino fatto in casa
- Un sensore a effetto Hall come l’HAL510UA-E-1-A-2-00 di Micronas, che può essere ottenuto a buon mercato.
- Un piccolo magnete.
- Una resistenza da 10KOhm.
- Una batteria da 9V con clip per batteria.
- Fili di collegamento e una breadboard.
Software:
Arduino IDE
Collegare il sensore a effetto Hall ad Arduino
Collegare il sensore a effetto Hall ad Arduino è molto semplice. Il pin VCC del sensore è collegato al pin 5 V di Arduino. Il pin GND del sensore è collegato al pin GND di Arduino. La Vout – o pin di segnale del sensore a effetto Hall è collegata a un pin di interrupt (pin digitale 2) di Arduino. Inoltre, collegare una resistenza da 10KOhm tra il pin VCC – e il pin Vout – del sensore a effetto Hall. Questo è usato per tirare l’uscita del sensore a effetto Hall a 5V. Le connessioni sono fatte come mostrato nel seguente diagramma (le etichette sul sensore a effetto Hall puntano nella tua direzione):
Programmi di test
Rileva se c’è un magnete nelle vicinanze
Una volta che il sensore a effetto Hall è stato collegato ad Arduino, è ora necessario caricare il codice, copiare il codice sopra nell’IDE di Arduino usando Copia & Incolla. Il codice Arduino utilizzato rileva quando un magnete viene avvicinato al sensore Hall. Questo sketch molto semplice, utilizza il pin 0 di interrupt (pin digitale 2) di Arduino.
Ogni volta che il sensore Hall rileva un magnete, emette un livello LO (0 V) sul pin Vout, questo fa sì che Arduino attivi un interrupt sul fronte di discesa e venga chiamata la funzione detectMagnet. Questo poi emette un messaggio alla porta seriale. Lo screenshot mostra il monitor seriale che emette il messaggio “Magnet detected” quando un magnete viene avvicinato al sensore.
Arduino e sensore Hall al lavoro
Commutazione LED con un magnete
L’ultimo
Infine, vorrei elencare alcune idee per cui un sensore a effetto Hall può essere usato.
- Allarme per porte e finestre
- Telemetro per bicicletta
- Interruttore senza contatto
- Misuratore di velocità del vento
Questo è tutto per ora, spero che queste informazioni siano utili per uno o l’altro. E divertitevi a sperimentare.
Siccome i circuiti e i programmi mostrati hanno solo lo scopo di aiutare la comprensione di base, non posso garantire il loro funzionamento.
Come al solito, non posso accettare alcuna responsabilità per danni causati dall’uso dei circuiti e dei programmi qui pubblicati.
Tutti i nomi di marche e marchi citati e protetti da terzi sono soggetti senza restrizioni alle disposizioni del diritto di marchio rispettivamente valido e ai diritti di proprietà dei rispettivi proprietari registrati. La semplice menzione di un marchio non implica che non sia protetto da diritti di terzi!