Avr మైక్రోకంట్రోలర్ atmega16 తో హాల్ సెన్సార్ ఎలా ఉపయోగించాలి

హాల్ సెన్సార్లు 1869 లో ఎడ్విన్ హాల్ ప్రతిపాదించిన హాల్ ఎఫెక్ట్ సూత్రంపై పనిచేస్తాయి. “హాల్ ఎఫెక్ట్ అంటే ఎలక్ట్రికల్ కండక్టర్ అంతటా వోల్టేజ్ వ్యత్యాసం (హాల్ వోల్టేజ్) ఉత్పత్తి, కండక్టర్‌లో విద్యుత్ ప్రవాహానికి అడ్డంగా ఉంటుంది మరియు ప్రస్తుతానికి లంబంగా అనువర్తిత అయస్కాంత క్షేత్రానికి. ”

కాబట్టి, ప్రకటనను మంచి మార్గంలో అర్థం చేసుకోవడానికి సరళమైన రూపం ఏమిటి? ఈ ట్యుటోరియల్‌లో ఇది ఆచరణాత్మక ఉదాహరణతో దశల వారీగా వివరించబడుతుంది. ఇక్కడ హాల్ సెన్సార్ Atmega16 మైక్రోకంట్రోలర్‌తో ఇంటర్‌ఫేస్ చేయబడుతుంది మరియు హాల్ సెన్సార్ సమీపంలో అయస్కాంతం తీసుకురాబడినప్పుడు దాని ప్రభావాన్ని చూపించడానికి ఒక LED ఉపయోగించబడుతుంది.

హాల్ ప్రభావం అంటే ఏమిటి?

హాల్ ప్రభావం అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదిలే ఛార్జ్‌తో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. ఆచరణాత్మకంగా అర్థం చేసుకోవడానికి, దిగువ చిత్రంలో (ఎ) చూపిన విధంగా బ్యాటరీని కండక్టర్‌కు కనెక్ట్ చేయండి. ప్రస్తుత (i) బ్యాటరీ యొక్క పాజిటివ్ నుండి నెగటివ్ వరకు కండక్టర్ ద్వారా ప్రవహిస్తుంది.

ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహం (ఇ ^-) ప్రస్తుతానికి వ్యతిరేక దిశలో ఉంటుంది, అనగా బ్యాటరీ యొక్క ప్రతికూల టెర్మినల్ నుండి కండక్టర్ ద్వారా బ్యాటరీ యొక్క సానుకూల టెర్మినల్ వరకు. ఈ సమయంలో మనం క్రింద ఉన్న చిత్రం (బి) లో చూపిన విధంగా కండక్టర్ మధ్య వోల్టేజ్ కొలిచినప్పుడు, వోల్టేజ్ సున్నా అవుతుంది అంటే సంభావ్య వ్యత్యాసం సున్నా అవుతుంది.

ఇప్పుడు అయస్కాంతాన్ని తీసుకురండి మరియు క్రింద ఉన్న చిత్రం (సి) వంటి కండక్టర్ మధ్య అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించండి.

ఈ స్థితిలో కండక్టర్ అంతటా వోల్టేజ్ కొలిచినప్పుడు కొంత వోల్టేజ్ అభివృద్ధి చెందుతుంది. ఈ అభివృద్ధి చెందిన వోల్టేజ్‌ను “హాల్ వోల్టేజ్ ” అని పిలుస్తారు మరియు ఈ దృగ్విషయాన్ని “ హాల్ ఎఫెక్ట్ ” అంటారు.

స్పీడోమీటర్, డోర్ అలారం, వర్చువల్ రియాలిటీ మొదలైన ఆసక్తికరమైన అనువర్తనాలను రూపొందించడానికి మేము చాలా మైక్రోకంట్రోలర్‌లతో హాల్ సెన్సార్‌ను ఉపయోగించాము, అన్ని లింక్‌లను క్రింద చూడవచ్చు:

• హాల్ సెన్సార్ ఉపయోగించి మాగ్నెటిక్ డోర్ అలారం సర్క్యూట్
• ఆర్డునో మరియు ప్రాసెసింగ్ Android అనువర్తనాన్ని ఉపయోగించి DIY స్పీడోమీటర్
• ఆర్డునో మరియు ప్రాసెసింగ్ ఉపయోగించి వర్చువల్ రియాలిటీ
• పిఐసి మైక్రోకంట్రోలర్ ఉపయోగించి డిజిటల్ స్పీడోమీటర్ మరియు ఓడోమీటర్ సర్క్యూట్

భాగాలు అవసరం

1. A3144 హాల్ సెన్సార్ IC
2. Atmega16 మైక్రోకంట్రోలర్ IC
3. 16Mhz క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్
4. రెండు 100 ఎన్ఎఫ్ కెపాసిటర్లు
5. రెండు 22 పిఎఫ్ కెపాసిటర్లు
6. నొక్కుడు మీట
7. జంపర్ వైర్లు
8. బ్రెడ్‌బోర్డ్
9. USBASP v2.0
10. లెడ్ (ఏదైనా రంగు)

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

హాల్ సెన్సార్ కోసం ప్రోగ్రామింగ్ Atmega16

ఇక్కడ Atmega16 USBASP మరియు Atmel Studio7.0 ఉపయోగించి ప్రోగ్రామ్ చేయబడింది. USBASP ని ఉపయోగించి Atmega16 ను ఎలా ప్రోగ్రామ్ చేయవచ్చో మీకు తెలియకపోతే, ఆ లింక్‌ను సందర్శించండి. పూర్తి ప్రోగ్రామ్, ప్రాజెక్ట్ చివరలో ఇవ్వబడుతుంది మునుపటి ట్యుటోరియల్ లో వివరించడం అంతే JTAG ప్రోగ్రామర్ మరియు Atmel స్టూడియో 7.0 ఉపయోగించి Atmega16 కార్యక్రమం అప్లోడ్.

ప్రోగ్రామింగ్ Atmega16 సులభం మరియు రెండు PORT పిన్స్ మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి. హాల్ సెన్సార్ నుండి రీడింగులను తీసుకోవడానికి ఒక PORT పిన్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఇతర PORT పిన్ ఒక LED ని కనెక్ట్ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. మొదట, ప్రోగ్రామ్‌లో అవసరమైన అన్ని లైబ్రరీలను చేర్చండి.

హాల్ సెన్సార్ పఠనం కోసం ఇన్‌పుట్ పిన్ను నిర్వచించండి.

PA0 లో హాల్ నిర్వచించండి

ఇక్కడ హాల్ సెన్సార్ Atmega16 యొక్క PORTA0 వద్ద అనుసంధానించబడి ఉంది మరియు ఇది స్థితిని చదవడానికి ప్రారంభమైంది.

DDRA = 0xFE; పినా = 0x01;

అయస్కాంతం సెన్సార్ సమీపంలో ఉంటే LED ని ఆన్ చేయండి లేదా LED ని ఆపివేయండి. PORT పిన్ యొక్క స్థితి మార్పుపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

if (bit_is_clear (PINA, hallIn)) { PORTA = 0b00000010; } else { PORTA = 0b00000000; }

హాల్ సెన్సార్ యొక్క అనువర్తనాలు

అయస్కాంత క్షేత్ర బలాన్ని కొలవడానికి లేదా అయస్కాంతం యొక్క ధ్రువమును గుర్తించాల్సిన అవసరం ఉన్నచోట హాల్ సెన్సార్లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. ఇది కాకుండా, సాధారణంగా అప్లికేషన్లు పుష్కలంగా ఉన్నాయి. కొన్ని అనువర్తనాలు క్రింద ఇవ్వబడ్డాయి:

• మొబైల్ ఫోన్లలో సామీప్య సెన్సార్‌గా
• ఆటోమోటివ్ వాహనాల్లో గేర్ షిఫ్టింగ్ మెకానిజం
• రోటరీ హాల్ ఎఫెక్ట్ సెన్సార్
• పైపులు మరియు గొట్టాలు వంటి పదార్థాలను పరిశీలించడం
• భ్రమణ వేగం గుర్తించడం

హాల్ సెన్సార్ల గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి, దయచేసి హాల్ సెన్సార్ల ఆధారంగా మా మునుపటి ట్యుటోరియల్‌లను అన్వేషించండి.