簡介

如果您還記得我們之前實施的 Arduino WaterFlow傳感器教程，水流傳感器的主要組件是霍爾效應IC 。

霍爾效應傳感器的工作原理是霍爾效應。簡單來說，霍爾效應傳感器或IC可檢測永磁體，電磁體或任何鐵磁材料的磁場強度的運動，位置或變化。

霍爾效應IC是非接觸式磁激活開關。它們廣泛應用于汽車，計算機，控制系統，安全系統等領域。

所以在這個項目中，我將討論霍爾效應IC A11004，霍爾效應傳感器如何工作以及如何將霍爾效應傳感器與Arduino接口。

關于霍爾效應傳感器的簡要說明

如前所述，霍爾效應傳感器是一種帶有非接觸式觸發的磁激活開關。我將在該項目中關注的霍爾效應IC是Allegro Micro Systems的A1104。它采用3引腳SIP和SOT23封裝。

上圖顯示使用的A1104霍爾效應IC在這個項目中。它基于BiCMOS技術，結合了雙極和CMOS技術的優勢。

霍爾效應傳感器的框圖

A1104霍爾效應IC的主要組件包括：穩壓器，霍爾器件，小信號放大器，施密特觸發器和輸出NMOS晶體管。下圖顯示了此霍爾效應IC的框圖。

A1104霍爾效應傳感器的引腳

在看看霍爾效應IC的工作原理之前，讓我先概述一下A1104霍爾效應IC的引腳。 A1104霍爾效應IC有三個引腳：VCC，GND和OUT。

VCC （1）：IC的電源。 3.8V至24V。

GND （2）：接地。

OUT （3）：IC的輸出。

下圖顯示了A1104霍爾效應IC的引腳。

霍爾效應傳感器的工作

霍爾元件或霍爾器件（有時稱為有源區）是一種小型半導體片。這表示為下圖。

當在VCC給出恒定電壓時，一些小但恒定的電流流動通過半導體板。當沒有磁場時，在霍爾元件（半導體片）的寬度上測量的電壓V HALL 將近似等于0V。

如果霍爾元件受到磁場的影響，磁場的磁通量垂直于流過板的電流，輸出電壓V HALL 與磁場強度成正比。

霍爾器件的類型

根據有源區（霍爾元件）的方向和特性，霍爾效應傳感器可以分為三種類型。

平面霍爾器件

垂直霍爾器件

3D霍爾器件

在平面霍爾器件中，磁場的磁通線必須垂直穿過有源區域才能達到最佳運行狀態開關。此處，活動區域與IC的標記面平行，即標有制造商部件號的面。

進入垂直霍爾器件，其敏感區域可位于頂部邊緣，右側邊緣或左側邊緣。最后，當從任何方向接近磁體時，3D霍爾器件可以檢測到磁場。

注意：要記住關于霍爾效應傳感器的操作是磁場強度和極性（北極或南極）同樣重要。霍爾效應傳感器只有在經受足夠的磁通密度和正確的極性時才會切換。

霍爾效應傳感器對北極或南極都很敏感，但是不是兩者。

使用Arduino連接霍爾效應傳感器

現在我們已經看到了關于霍爾效應傳感器的一點點，讓我帶您了解霍爾效應傳感器與Arduino接口的步驟。

像往常一樣，我將實現兩個電路：一個是帶有Arduino的霍爾效應傳感器的基本連接導向器，第二個是應用電路，我將借助霍爾效應傳感器和Arduino控制繼電器。

所需組件

這兩個電路所需的組件如下所述。

Arduino UNO ［在此處購買］

A1104霍爾效應IC

10KΩ電阻［在此處購買］

LED ［購買］

1KΩ電阻［在此處購買］

5V繼電器模塊［在此處購買］

迷你面包板［在此處購買］

連接線［在此處購買］

帶Arduino霍爾效應傳感器的連接指南

下圖顯示Arduino UNO和A1104霍爾效應IC之間的必要連接。

代碼

工作

如果您發現電路圖，連接非常簡單。霍爾效應IC的VCC和GND引腳，即品牌面上的引腳1和2連接到Arduino的+ 5V和GND。

霍爾效應的OUT引腳使用10KΩ電阻將IC拉高。

每當霍爾效應IC附近放置磁場時，霍爾效應IC的輸出變為低電平。 Arduino檢測到此更改，因此它會激活LED。

使用Arduino和霍爾效應傳感器控制繼電器

使用霍爾效應傳感器和Arduino控制5V繼電器模塊的電路圖如下所示。

代碼

工作

此電路的工作非常簡單。每當霍爾效應傳感器受到磁場作用時，它就會切換繼電器（根據代碼）。

霍爾效應傳感器的應用

霍爾效應傳感器廣泛應用于

汽車點火系統

轉速計

電流傳感器

無刷直流電機控制器

速度控制系統

打印機

鍵盤

開關（按鍵和按鈕）

安全系統

位置檢測器