Interfaz del sensor de efecto hall con arduino

Los sensores siempre han sido un componente vital en cualquier proyecto. Estos son los que convierten los datos ambientales reales en tiempo real en datos digitales / variables para que puedan ser procesados ​​por la electrónica. Hay muchos tipos diferentes de sensores disponibles en el mercado y puede seleccionar uno según sus requisitos. En este proyecto aprenderemos cómo usar un sensor Hall, también conocido como sensor de efecto Hall con Arduino. Este sensor es capaz de detectar un imán y también el polo del imán.

¿Por qué detectar un imán ?, te preguntarás. Bueno, hay muchas aplicaciones que prácticamente usan el sensor de efecto Hall y es posible que nunca las hayamos notado. Una aplicación común de este sensor es medir la velocidad en bicicletas o cualquier máquina giratoria. Este sensor también se utiliza en motores BLDC para detectar la posición de los imanes de rotor y activar las bobinas del estator en consecuencia. Las aplicaciones son infinitas, así que aprendamos cómo conectar el sensor de efecto Hall Arduino para agregar otra herramienta a nuestro arsenal. Aquí hay algunos proyectos con sensor Hall:

• Velocímetro de bricolaje con Arduino y la aplicación de procesamiento de Android
• Circuito digital de velocímetro y odómetro con microcontrolador PIC
• Realidad virtual usando Arduino y Processing
• Medición de la fuerza del campo magnético con Arduino

En este tutorial usaremos la función de interrupciones de Arduino para detectar el imán cerca del sensor Hall y encender un LED. La mayoría de las veces, el sensor Hall se usará solo con interrupciones debido a sus aplicaciones en las que se requiere una alta velocidad de lectura y ejecución, por lo tanto, usemos también interrupciones en nuestro tutorial.

Materiales necesarios:

1. Sensor de efecto Hall (cualquier versión digital)
2. Arduino (cualquier versión)
3. Resistencia de 10k ohmios y 1K ohmios
4. LED
5. Conexión de cables

Sensores de efecto Hall:

Antes de sumergirnos en las conexiones, hay algunas cosas importantes que debe saber sobre los sensores de efecto Hall. En realidad, hay dos tipos diferentes de sensores Hall, uno es el sensor Hall digital y el otro es el sensor Hall analógico. El sensor Hall digital solo puede detectar si un imán está presente o no (0 o 1), pero la salida de un sensor Hall analógico varía según el campo magnético alrededor del imán, es decir, puede detectar qué tan fuerte o qué tan lejos está el imán. En este proyecto se apuntará únicamente a los sensores Hall digitales ya que son los más utilizados.

Como su nombre indica, el sensor de efecto Hall funciona con el principio de "efecto Hall". Según esta ley, “cuando un conductor o semiconductor con corriente fluyendo en una dirección se introduce perpendicularmente a un campo magnético, se puede medir un voltaje en ángulo recto con la trayectoria de la corriente”. Con esta técnica, el sensor de pasillo podrá detectar la presencia de un imán a su alrededor. Basta de teoría, entremos en el hardware.

Diagrama de circuito y explicación:

El diagrama de circuito completo para la interfaz del sensor Hall con Arduino se puede encontrar a continuación.

Como puede ver, el diagrama del circuito arduino del sensor de efecto hall es bastante simple. Pero, el lugar donde comúnmente cometemos errores es averiguar el número de pines de los sensores de pasillo. Coloque las lecturas frente a usted y el primer pin a su izquierda es el Vcc y luego Tierra y Señal respectivamente.

Vamos a usar interrupciones como se dijo anteriormente, por lo tanto, el pin de salida del sensor Hall está conectado al pin 2 del Arduino. El Pin está conectado a un LED que se encenderá cuando se detecte un imán. Simplemente hice las conexiones en una placa y se veía algo así a continuación una vez completado.

Código Arduino del sensor de efecto Hall:

El código completo de Arduino tiene solo unas pocas líneas y se puede encontrar en la parte inferior de esta página, que se puede cargar directamente en su placa Arduino. Si quieres saber cómo funciona el programa, sigue leyendo.

Tenemos una entrada, que es el sensor y una salida, que es un LED. El sensor debe conectarse como entrada de interrupción. Entonces, dentro de nuestra función de configuración , inicializamos estos pines y también hacemos que el Pin 2 funcione como una interrupción. Aquí el pin 2 se llama Hall_sensor y el pin 3 se llama LED .

configuración vacía () {pinMode (LED, SALIDA); // LED es un pin de salida pinMode (Hall_sensor, INPUT_PULLUP); // El sensor Hall es el pin de entrada attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (Hall_sensor), toggle, CHANGE); // El pin dos es el pin de interrupción que llamará a la función de alternancia}

Cuando se detecta una interrupción, la función de alternancia se llamará como se menciona en la línea anterior. Hay muchos parámetros de interrupción como Alternar , Cambiar, Subir, Bajar, etc. pero en este tutorial estamos detectando el cambio de salida del sensor Hall.

Ahora, dentro de la función de alternancia , usamos una variable llamada " estado " que simplemente cambiará su estado a 0 si ya es 1 y a 1 si ya es cero. De esta forma podemos hacer que el LED se encienda o apague.

void toggle () {estado =! estado; }

Finalmente dentro de nuestra función de bucle , solo tenemos que controlar el LED. El estado variable se modificará cada vez que se detecte un imán, por lo que lo usamos para determinar si el LED debe permanecer encendido o apagado.

bucle vacío () {digitalWrite (LED, estado); }

Funcionamiento del sensor de efecto Hall Arduino:

Una vez que esté listo con su hardware y código, simplemente cargue el código en Arduino. He usado una batería de 9V para alimentar toda la configuración, puede usar cualquier fuente de energía preferible. Ahora acerca el imán al sensor y tu LED se iluminará y si lo quitas se apagará.

Nota: El sensor Hall es sensible al polo, lo que significa que un lado del sensor puede detectar solo el polo norte o solo el polo sur y no ambos. Entonces, si acerca un polo sur a la superficie de detección norte, su LED no brillará.

Lo que realmente sucede en el interior es que, cuando acercamos el imán al sensor, el sensor cambia de estado. Este cambio es detectado por el pin de interrupción que llamará a la función de alternancia dentro de la cual cambiamos el "estado" variable de 0 a 1. Por lo tanto, el LED se encenderá. Ahora, cuando alejamos el imán del sensor, la salida del sensor cambiará nuevamente. Este cambio es notado nuevamente por nuestra declaración de interrupción y por lo tanto la variable "estado" cambiará de 1 a 0. Por lo tanto, el LED se apaga. Lo mismo se repite cada vez que acerca un imán al sensor.

El video completo de trabajo del proyecto se puede encontrar a continuación. Espero que haya entendido el proyecto y haya disfrutado construyendo algo nuevo. De lo contrario, utilice la sección de comentarios a continuación o los foros para obtener ayuda.