Pinout für Hall-Effekt-Sensoren: Haben Sie Probleme bei der Erfassung von Variablen wie der Geschwindigkeit, der Verschiebung oder der Nähe Ihres mechanischen Systems? Oder benötigt Ihr Projekt etwas, um die Position von Objekten oder das Vorhandensein eines Magnetfelds zu erkennen? Dann haben Sie Glück, denn wir haben die Antwort. Der Hall-Effekt-Sensor ist alles, was Sie brauchen.
Dieser Sensor ist vielseitig einsetzbar, z. B. zum Erkennen der Polarität eines Magnetpols und zum Messen der Stärke von Magnetfeldern.
In diesem Artikel erklären wir dir alles über den Hall-Effekt-Sensor und zeigen dir, wie du eine einfache Hall-Effekt-Schaltung mit Arduino bauen kannst.
Fangen wir an.
Was ist ein magnetischer Hall-Effekt-Sensor?
Ein magnetischer Hall-Effekt-Sensor ist ein Gerät, das erkennt, wenn ein Magnetfeld vorhanden ist. Wenn also ein Magnetfeld vorhanden ist, wird der Ausgang dieses Geräts hoch gehen. Andererseits wäre das Ergebnis niedrig, wenn kein Magnetfeld vorhanden ist.
Außerdem können Sie die Empfindlichkeit des magnetischen Hall-Effekt-Sensors mit Hilfe eines Potentiometers einstellen.
Ein Hall-Effekt-Modul besteht aus Widerständen, einem Potentiometer, einer Stromversorgung, einem Hall-Sensor, einer LED-Anzeige, einem Komparator LM393 IC und Kondensatoren.
Hall-Effekt-Sensor-Schaltung
Quelle:
Wikimedia Commons
Pin-Konfiguration
Hier sind die Pin-Konfigurationen für ein Hall-Effekt-Sensormodul:
| Pin Name | Beschreibung |
| VCC | VCC ist für die Stromversorgung des Moduls mit +5V zuständig. |
| GND | Der GND-Pin ist für die Masse-Stromversorgung zuständig. |
| DO | Der digitale Ausgangspin wird direkt mit dem digitalen Pin des Mikrocontrollers verbunden. |
| AO | Der analoge Ausgangspin wird direkt mit dem analogen Pin des Mikrocontrollers verbunden. |
Pinbelegung des Hall-Effekt-Sensors
Quelle:
Wikimedia Commons
Spezifikationen
Hier sind die Merkmale und Spezifikationen des magnetischen Hall-Sensors:
Er hat eine Betriebsspannung von 5V DC
Die Leiterplattengröße beträgt 32x12mm
Er ist leicht erhältlich, nicht teuer und klein
Pinout für Hall-Effekt-Sensoren: Er verwendet einen allegro A3144 Hall-Effekt-Sensor
Er verwendet auch einen magnetisch messenden Halleffekt-Detektortyp
Verfügt über einen LM393-Komparator mit voreingestellter Schwelle
Er hat einen Erfassungsbereich von 7 mm
Sie können diesen Sensor problemlos mit allen normalen analogen oder digitalen integrierten Schaltungen oder Mikrocontrollern verwenden.
Arbeitsprinzip
Alle A3114-Hall-Effekt-Sensoren haben Materialien mit Magnetfeldern, aber ohne aktive Ladungen. Diese Ladungen werden immer dann aktiv, wenn der Sensor direkt an den Eingangspins eine Spannung erhält.
Darüber hinaus erzeugen diese geladenen Teilchen eine Kraft, wenn sie sich durch das Magnetfeld bewegen, wodurch sie auf einem geraden Weg reflektiert werden.
Diese Teilchen sind stromdurchlässige Leiter. Der gesamte Prozess bildet also zwei Ebenen. In der ersten befindet sich im Wesentlichen das Magnetfeld, in der zweiten die stromdurchflossenen Leiter oder abgelenkten geladenen Teilchen.
Hall-Sensor-Schaltplan
Quelle:
Wikimedia Commons
Darüber hinaus führt dies dazu, dass die erste Ebene positive und die zweite Ebene negative Ladungen aufweist. Die Spannungen zwischen den beiden Flugzeugen sind nun die Hall-Effekt-Spannungen. Wenn also die Kraft zwischen dem Magnetfeld und den geladenen Teilchen gleich groß ist, gibt es keine Trennung zwischen den beiden Ebenen.
Mit anderen Worten: Wenn sich der Strom nicht ändert, messen die Hall-Spannungen die Verschiebung oder Flussdichte des Magnetfelds.
Pinout für Hall-Effekt-Sensoren: Alternative digitale Hall-Effekt-Sensoren
Hier sind einige alternative digitale Hall-Effekt-Sensoren für den Fall, dass Sie das Hall-Sensormodul A3114 nicht finden können oder etwas anderes wünschen:
Flex-Sensor
Herzfrequenz-Puls-Sensor
Infrarot-Hindernisvermeidungssensor
Sensor für Bodenfeuchtigkeit
Flammensensor
Schocksensor-Modul
Farb-Sensor
Regen-Detektor
Pinout für Hall-Effekt-Sensoren: Andere analoge Hall-Effekt-Sensoren
Hier sind auch einige andere analoge Halleffekt-Sensoren:
APDS9960
PT100 RTD
TLE4999I3
BH1750
DHT22
LM35
VL53L0X
CCS811
BMP280
HC-SR505
MQ137
TMP36
BMP180
ADXL335
DHT11
MPX4115A
MPU6050
Wie man den A3144 Hall-Effekt-Sensor mit einem Arduino-Board verbindet
Wenn Sie die magnetische Flussdichte mit einem Hall-Effekt-Sensor messen möchten, benötigen Sie einen Controller. In diesem Fall werden wir also ein Arduino-Board verwenden. Sie können also Ihren A2144-Halleffektsensor zusammen mit einem Arduino-Board über die im folgenden Schaltplan gezeigten Kabelverbindungen anschließen:
Arduino-Verdrahtungsanschlüsse
Quelle:
Wikimedia Commons
Der Schaltplan zeigt, dass der Arduino den Hall-Effekt-Sensor mit Strom versorgt und eine einzelne LED mit dem Ausgang des Arduino verbunden ist. Die LED dient als Indikator. Wenn die Schaltung also das Vorhandensein eines Magnetfelds feststellt, schaltet sie die LED ein.
Wenn du die notwendigen Verbindungen hergestellt hast, schreibst du ein einfaches Logikprogramm mit der Arduino-Bibliothek und lädst den Code dann über die Arduino-IDE-Software auf das Arduino-Board.
Außerdem setzt du dein Arduino-Board auf und bringst einen Magneten in die Nähe dieser Schaltung, um zu überprüfen, ob deine Schnittstelle funktioniert. Der Hall-Effekt-Sensor sollte die Anziehung erkennen und ein hohes logisches Signal an das Arduino-Board senden, wenn es funktioniert. Der Arduino sollte dann die LED einschalten.
Pinout des Hall-Effekt-Sensors – Aufbau einer Hall-Effekt-Sensor-Schaltung
Für diese Schaltung werden wir den Allegro A1302 Hall-Effekt-Sensor verwenden, um Magnetfelder zu erkennen. Dann schließen wir den Sensor an ein Arduino-Board an, um die Spannung am Ausgang des A1302 abzulesen und sie auf einem Bildschirm anzuzeigen.
Wenn man also einen Magneten in der Nähe des Sensors platziert, ändern sich die Messwerte. Das bedeutet, dass der Sensor die Nähe des Magneten erkennt.
Pinout für Hall-Effekt-Sensoren: Erforderliche Komponenten
Hall-Effekt-Sensor (A1302) (1)
Arduino Uno-Platine (1)
USB (1)
Hinweis: Die Pinbelegung des A1302-Halleffekts unterscheidet sich von der des zuvor erwähnten Sensors. Anstelle von vier Pinbelegungen hat dieser IC nur drei (V
IN
, GND, und V
OUT
). Pin 1 nimmt die positive Gleichspannung für den Betrieb des ICs auf (4,4-6 V), während Pin 2 der Masse-Pin ist. Das heißt, er nimmt den Minuspol der Gleichstromversorgung auf. Pin 3 schließlich ist der Ausgangspin. Er gibt eine analoge Spannung in Abhängigkeit von der Dichte des Magnetfeldes aus.
A1302 Anschlussplan
Quelle:
Wikimedia Commons
Pinout für Hall-Effekt-Sensoren: Pinout des Hall-Effekt-Sensors – Stromlaufplan
Hier ist der Schaltplan und das Schaltbild:
Schaltplan
Quelle:
Wikimedia Commons
Schaltplan
Quelle:
Wikimedia Commons
Pinout für Hall-Effekt-Sensoren: Hall-Effekt-Sensor Pinout – Schritte
Folgen Sie dem obigen Schaltplan, um Ihren Hall-Effekt-Sensor an Ihr Arduino-Board anzuschließen und diese Schaltung aufzubauen.
Wenn du mit den Anschlüssen fertig bist, nimmst du dein USB-Kabel, verbindest den Arduino mit deinem Computer und gibst den folgenden Code ein, um die Magnetfeldmesswerte deines Hall-Effekt-Sensors anzuzeigen.
Hinweis: Das USB-Kabel sollte auf der einen Seite ein Typ A und auf der anderen Seite ein Typ B sein.
//initialisiert/definiert Pin-Verbindungen
int outputpin= 0;
//Setzt den Erdungsstift auf LOW und den Eingangsstift auf HIGH
void setup()
{Serial.begin(9600);}
//Hauptschleife – Liest den Rohwert vom Ausgangspin und gibt ihn aus
void loop()
{int rawvalue= analogRead(outputpin);
Serial.println(rawvalue);
delay(5000);}
Obwohl das Gerät nicht die beste Empfindlichkeit hat, zeigt es eine Änderung der Messwerte an, wenn Sie einen Magneten in seine Nähe bringen.
Pinout des Hall-Effekt-Sensors – Anwendungen
Sie können die Hall-Effekt-Sensorschaltung für die folgenden Anwendungen verwenden:
Zählen von Impulsen
Erkennung von offenen/geschlossenen Türen
Positionierung von Ventilen
Erkennung von Andockvorgängen
Erkennung von Annäherung
Fazit
Die Kopplung eines Arduino mit Hall-Effekt-Sensoren ist eine der effektivsten Methoden zum Lesen von Magnetfeldern. Und warum? Weil die meisten Sensoren mit einer Eingangsspannung von 4,5-6 V arbeiten und ein Arduino eine Spannung von 5 V liefert und somit perfekt für den Sensor geeignet ist.
Außerdem können Sie Ihre Pin-Verbindungen mit dem Arduino-Code definieren und die analoge Spannung vom Ausgangspin Ihres Sensors ablesen. Und jetzt kommt der beste Teil. Der Arduino liest nur den Rohwert ohne Berechnungen oder Umwandlungen und zeigt ihn an.
Nun, damit ist dieser Artikel beendet. Haben Sie noch Fragen? Dann können Sie uns hier erreichen. Wir helfen Ihnen gerne weiter.
