將霍爾傳感器與ATmega16一起使用的方法

霍爾傳感器的工作原理是 Edwin Hall 在 1869 年提出的霍爾效應(yīng)。提出的聲明說：“霍爾效應(yīng)是在導(dǎo)體上產(chǎn)生電壓差（霍爾電壓），橫向于導(dǎo)體中的電流以及垂直于電流的外加磁場。”

那么，什么是最簡單的陳述形式才能更好地理解它呢？在本教程中，它將通過實(shí)際示例逐步解釋。此處霍爾傳感器將與 Atmega16 微控制器連接，當(dāng)磁鐵靠近霍爾傳感器時(shí)，一個(gè) LED 將用于顯示效果。

什么是霍爾效應(yīng)？

霍爾效應(yīng)與磁場中的移動(dòng)電荷有關(guān)。為了以實(shí)際的方式理解，將電池連接到導(dǎo)體，如下圖（a）所示。電流 （i） 將開始通過導(dǎo)體從電池的正極流向負(fù)極。

電子 （e - ） 的流動(dòng)方向與電流的方向相反，即從電池的負(fù)極端子通過導(dǎo)體到電池的正極端子。此時(shí)，當(dāng)我們測量導(dǎo)體之間的電壓時(shí)，如下圖（b）所示，電壓為零，即電位差為零。

現(xiàn)在帶上磁鐵并在導(dǎo)體之間產(chǎn)生磁場，如下圖（c）。

在這種情況下，當(dāng)測量導(dǎo)體兩端的電壓時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生一些電壓。這種產(chǎn)生的電壓稱為“霍爾電壓”，這種現(xiàn)象稱為“霍爾效應(yīng)”。

所需組件

A3144 霍爾傳感器 IC

Atmega16微控制器IC

16Mhz 晶體振蕩器

兩個(gè) 100nF 電容器

兩個(gè) 22pF 電容器

按鈕

跳線

面包板

USBASP v2.0

LED（任何顏色）

電路原理圖

為霍爾傳感器編程 Atmega16

這里 Atmega16 使用 USBASP 和 Atmel Studio7.0 進(jìn)行編程。完整的程序在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)給出， 只需使用 JTAG 編程器和 Atmel Studio 7.0 上傳 Atmega16 中的程序，如上一教程所述。

對 Atmega16 進(jìn)行編程將很容易，并且只使用兩個(gè) PORT 引腳。一個(gè)端口引腳將用于從霍爾傳感器獲取讀數(shù)。其他 PORT 引腳將用于連接一個(gè) LED。首先，在程序中包含所有必要的庫。

定義霍爾傳感器讀數(shù)的輸入引腳。

#define hallIn PA0

這里霍爾傳感器連接在 Atmega16 的 PORTA0 上，它被初始化用于讀取狀態(tài)。

DDRA=0xFE；

PINA=0x01；

如果磁鐵在傳感器附近，則打開 LED 或關(guān)閉 LED。檢測基于 PORT 引腳的狀態(tài)變化。

if（bit_is_clear（PINA，hallIn））{

PORTA=0b00000010;

}

否則{

PORTA = 0b00000000;

}

霍爾傳感器的應(yīng)用

霍爾傳感器廣泛用于需要測量磁場強(qiáng)度或檢測磁極的任何地方。除此之外，通?？梢哉业胶芏鄳?yīng)用程序。下面列出了一些應(yīng)用程序：

作為手機(jī)中的接近傳感器

汽車中的換檔機(jī)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)霍爾效應(yīng)傳感器

檢查管道和管道等材料

轉(zhuǎn)速檢測