如何在基于Raspberry Pi的項目中使用霍爾傳感器

霍爾傳感器是在與磁場接觸時在其輸出端產(chǎn)生電信號的傳感器。傳感器輸出端電信號的模擬值是磁場強度的函數(shù)。如今，霍爾傳感器無處不在，它們出于不同的原因被用于從手機到開關(guān)的各種設(shè)備中，用于測量汽車和其他汽車行業(yè)產(chǎn)品中的速度、位置和距離?；魻杺鞲衅鞯亩喙δ苄允蛊涑蔀橹圃焐毯?a target="_blank">電氣工程師的必備品，這就是為什么今天，我將向我們展示如何在基于 Raspberry Pi 的項目中使用霍爾傳感器。

必需組件

構(gòu)建此項目需要以下組件/部件;

樹莓派 2 或 3

SD 卡（最低 8GB）

霍爾效應(yīng)傳感器

跳線

面包板

局域網(wǎng)電纜

電源

可以使用的一些可選部件包括：

監(jiān)控

鍵盤和鼠標

高清連接線

無線網(wǎng)絡(luò)加密狗

本教程將基于 Raspbian stretch OS，因此要像往常一樣進行，我假設(shè)您熟悉使用 Raspbian stretch OS 設(shè)置 Raspberry Pi，并且您知道如何使用 putty 等終端軟件 SSH 進入 Raspberry Pi。如果您對此有任何問題，本網(wǎng)站上有大量的樹莓派教程可以提供幫助。

對于那些將首次安裝Raspbian stretch OS的人來說，我發(fā)現(xiàn)的一個問題，大多數(shù)人都有，是通過ssh進入Raspberry Pi。應(yīng)該注意的是，ssh 最初在操作系統(tǒng)上是禁用的，您需要一個顯示器來啟用它，或者在樹莓派的配置選項下，或者您使用 Windows 或 Linux 計算機創(chuàng)建一個名為 ssh 的空白文件并將空白文件復(fù)制到 SD 卡的根目錄。您需要將SD推車插入計算機的SDd卡插槽才能復(fù)制到其中。

使用第二種方法更適合那些在無頭模式下運行 pi 的人。準備好所有零件后，我們就可以繼續(xù)構(gòu)建了。

電路圖：

要將霍爾效應(yīng)傳感器與樹莓派一起使用，請按照以下原理圖連接組件。

本教程中使用的霍爾傳感器可以在輸出端提供模擬和數(shù)字值。但為了簡化教程，我決定使用數(shù)字值，因為使用模擬輸出需要將ADC連接到Raspberry Pi。

Python 代碼和工作說明：

這個霍爾傳感器項目的 Python 代碼非常簡單，我們需要做的就是讀取霍爾傳感器的輸出，并相應(yīng)地打開或關(guān)閉 LED。如果檢測到磁鐵，則 LED 將打開，否則將關(guān)閉。

打開樹莓派的電源并使用膩子（如果像我一樣以無頭模式連接）將其連接到其中。像往常一樣，我的大多數(shù)項目都在主目錄中創(chuàng)建了一個目錄，其中存儲了有關(guān)每個項目的所有內(nèi)容，因此對于這個項目，我們將創(chuàng)建一個名為 hall 的目錄。請注意，這只是保持井井有條的個人偏好。

使用創(chuàng)建目錄;

mkdir hallsensor

將目錄更改為剛剛創(chuàng)建的新目錄，然后打開編輯器以使用創(chuàng)建python腳本;

cd hallsensor

其次;

nano hallsensorcode.py

編輯器打開后，我們輸入項目代碼。我將對代碼進行簡要分解以顯示關(guān)鍵概念，之后將提供完整的 python 代碼。

我們通過導(dǎo)入 RPI 開始代碼。GPIO 庫，允許我們編寫 python 腳本與 Raspberry pi GPIO 引腳進行交互。

import RPi.GPIO as gpio

接下來，我們?yōu)橐褂玫?RPI 的 GPIO 設(shè)置編號配置，并禁用 GPIO 警告以允許代碼的自由流執(zhí)行。

gpio.setmode(gpio.BCM)

gpio.setwarnings(False)

然后，我們根據(jù)所選的 BCM 編號設(shè)置聲明 LED 和霍爾傳感器的數(shù)字輸出連接到的GPIO 引腳。

hallpin = 2

ledpin = 3

接下來，我們將GPIO 引腳設(shè)置為輸入或輸出。連接 LED 的引腳設(shè)置為輸出，霍爾傳感器連接的引腳設(shè)置為輸入。

gpio.setup( hallpin, gpio.IN)

gpio.setup(ledpin, gpio.OUT)

完成后，我們編寫代碼的主要部分，這是一個while循環(huán)，它不斷評估霍爾傳感器的輸出，如果檢測到磁鐵，則打開LED，并在未檢測到磁鐵時關(guān)閉LED。

while True:

if(gpio.input(hallpin) == False):

gpio.output(ledpin, True)

print("magnet detected")

else:

gpio.output(ledpin, False)

print("magnetic field not detected")

帶有演示視頻的完整python代碼在項目結(jié)束時給出。

復(fù)制并保存代碼，并在使用中鍵入后退出編輯器;

按 CTRL + X后跟y。

保存后，再次檢查您的連接并使用以下命令運行 python 腳本;

sudo python hallsensorcode.py

腳本運行時，每當磁鐵或任何磁性物體靠近霍爾傳感器時，LED 就會亮起，如下圖所示。

從智能家居的干簧開關(guān)到自行車的速度表，有幾個超級酷的東西可以用本教程在基礎(chǔ)構(gòu)建。

import RPi.GPIO as gpio


gpio.setmode(gpio.BCM)

gpio.setwarnings(False)


hallpin = 2

ledpin = 3


gpio.setup( hallpin, gpio.IN)

gpio.setup(ledpin, gpio.OUT)

gpio.output(ledpin, False)


while True:

if(gpio.input(hallpin) == False):

gpio.output(ledpin, True)

print("magnet detected")

else:

gpio.output(ledpin, False)

print("magnetic field not detected")