使用Arduino中斷功能檢測(cè)霍爾傳感器附近磁鐵的教程

在本教程中，我們將使用 Arduino 的中斷功能來檢測(cè)霍爾傳感器附近的磁鐵并發(fā)光 LED。大多數(shù)情況下，霍爾傳感器將僅與中斷一起使用，因?yàn)樗鼈兊膽?yīng)用需要高讀取和執(zhí)行速度，因此讓我們?cè)诒窘坛讨幸彩褂弥袛唷?/p>

所需材料：

霍爾效應(yīng)傳感器（A3144 或任何其他數(shù)字版本）

Arduino （任何版本）

10k 歐姆和 1K 歐姆電阻器

發(fā)光二極管

連接線

霍爾效應(yīng)傳感器：

在我們深入研究連接之前，您應(yīng)該了解一些關(guān)于霍爾效應(yīng)傳感器的重要事項(xiàng)。實(shí)際上，有兩種不同類型的霍爾傳感器，一種是數(shù)字霍爾傳感器，另一種是模擬霍爾傳感器。數(shù)字霍爾傳感器只能檢測(cè)磁鐵是否存在（0 或 1），但模擬霍爾傳感器的輸出根據(jù)磁鐵周圍的磁場(chǎng)而變化，它可以檢測(cè)磁鐵的強(qiáng)度或距離。在本項(xiàng)目中，將僅針對(duì)數(shù)字霍爾傳感器，因?yàn)樗鼈兪亲畛Ｓ玫膫鞲衅鳌?/p>

顧名思義，霍爾效應(yīng)傳感器的工作原理是“霍爾效應(yīng)”。根據(jù)該定律，“當(dāng)垂直于磁場(chǎng)引入具有沿一個(gè)方向流動(dòng)的電流的導(dǎo)體或半導(dǎo)體時(shí)，可以以與電流路徑成直角的方式測(cè)量電壓”。使用這種技術(shù)，霍爾傳感器將能夠檢測(cè)到其周圍是否存在磁鐵。理論夠了，讓我們進(jìn)入硬件。

Arduino霍爾效應(yīng)傳感器電路連接及說明：

霍爾傳感器與 Arduino 接口的完整電路圖如下。

如您所見，霍爾效應(yīng)傳感器 arduino 電路圖非常簡(jiǎn)單。但是，我們經(jīng)常犯錯(cuò)誤的地方是弄清楚霍爾傳感器的引腳數(shù)。將讀數(shù)面向您，左側(cè)的第一個(gè)引腳分別是 Vcc，然后是接地和信號(hào)。

我們將如前所述使用中斷，因此霍爾傳感器的輸出引腳連接到 Arduino 的引腳 2。引腳連接到 LED，當(dāng)檢測(cè)到磁鐵時(shí)，該 LED 將打開。我只是在面包板上進(jìn)行了連接，完成后看起來有點(diǎn)像這樣。

Arduino 霍爾效應(yīng)傳感器代碼：
完整的Arduino代碼只有幾行，它可以在這個(gè)頁(yè)面的底部找到，可以直接上傳到你的Arduino板。如果您想知道該程序的工作原理，請(qǐng)進(jìn)一步閱讀。

我們有一個(gè)輸入，即傳感器，一個(gè)輸出是LED。傳感器必須作為中斷輸入連接。因此，在我們的設(shè)置函數(shù)中，我們初始化這些引腳，并使引腳 2 作為中斷工作。這里的引腳 2 稱為 Hall_sensor，引腳 3 稱為 LED。

void setup() {
pinMode(LED, OUTPUT); //LED is a output pin
pinMode(Hall_sensor, INPUT_PULLUP); //Hall sensor is input pin
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(Hall_sensor), toggle, CHANGE); //Pin two is interrupt pin which will call toggle function
}

當(dāng)檢測(cè)到中斷時(shí)，將如上行所述調(diào)用切換函數(shù)。有許多中斷參數(shù)，如切換、變化、上升、下降等，但在本教程中，我們將檢測(cè)霍爾傳感器輸出的變化。

現(xiàn)在在切換函數(shù)中，我們使用一個(gè)名為“state”的變量，如果已經(jīng)是 1，它只會(huì)將其狀態(tài)更改為 0，如果已經(jīng)為零，則更改為 1。這樣，我們可以使 LED 打開或關(guān)閉。

void toggle() {
state = !state;
}
最后，在我們的循環(huán)功能中，我們只需要控制LED。每次檢測(cè)到磁鐵時(shí)，可變狀態(tài)都會(huì)改變，因此我們使用它來確定 LED 應(yīng)該保持亮起還是熄滅。

void loop() {
digitalWrite(LED, state);
}

Arduino霍爾效應(yīng)傳感器工作：

準(zhǔn)備好硬件和代碼后，只需將代碼上傳到Arduino即可。我使用9V電池為整個(gè)設(shè)置供電，您可以使用任何更好的電源?，F(xiàn)在將磁鐵靠近傳感器，您的 LED 會(huì)發(fā)光，如果您將其拿走，它將熄滅。

注意：霍爾傳感器對(duì)極點(diǎn)敏感，這意味著傳感器的一側(cè)只能檢測(cè)北極或僅檢測(cè)南極，而不能同時(shí)檢測(cè)兩者。因此，如果您將南極靠近北感應(yīng)表面，您的 LED 將不會(huì)發(fā)光。

內(nèi)部實(shí)際發(fā)生的事情是，當(dāng)我們把磁鐵靠近傳感器時(shí)，傳感器會(huì)改變其狀態(tài)。這種變化是由中斷引腳感應(yīng)到的，中斷引腳將調(diào)用切換函數(shù)，我們將變量“狀態(tài)”從 0 更改為 1。因此，LED 將亮起?，F(xiàn)在，當(dāng)我們將磁鐵從傳感器上移開時(shí)，傳感器的輸出將再次發(fā)生變化。我們的中斷語句再次注意到了這種變化，因此變量“state”將從 1 更改為 0。因此，如果 LED 熄滅。每次將磁鐵靠近傳感器時(shí)，都會(huì)重復(fù)相同的情況。

const byte ledPin = 13;

const byte interruptPin = 2;

volatile byte state = LOW;

int val=0;


void setup() {

pinMode(ledPin, OUTPUT);

pinMode(interruptPin, INPUT_PULLUP);

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin), test, CHANGE);

Serial.begin(9600);

}


void loop() {

digitalWrite(ledPin, state);

Serial.println(val/2);

}


void test() {

state = !state;

val++;

}