Cảm biến Hall là cảm biến tạo ra tín hiệu điện ở đầu ra của nó khi nó tiếp xúc với từ trường. Giá trị tương tự của tín hiệu điện ở đầu ra của cảm biến là hàm của cường độ từ trường. Ngày nay, cảm biến Hall có mặt ở khắp mọi nơi, chúng đang được sử dụng vì những lý do khác nhau và trong mọi loại thiết bị từ điện thoại di động đến công tắc, để đo tốc độ, vị trí và khoảng cách trong ô tô và trong các sản phẩm dựa trên ngành ô tô khác. Tính linh hoạt của cảm biến Hall khiến chúng trở thành thứ phải có đối với các nhà sản xuất và kỹ sư điện, đó là lý do tại sao hôm nay, tôi sẽ hướng dẫn chúng ta cách sử dụng Cảm biến Hall trong Dự án dựa trên Raspberry Pi.
Bạn có thể kiểm tra các dự án dựa trên Cảm biến Hall khác của chúng tôi bất cứ lúc nào, bao gồm giao tiếp của cảm biến Hall với Arduino.
Các thành phần bắt buộc
Các thành phần / bộ phận sau đây là bắt buộc để xây dựng dự án này;
- Raspberry pi 2 hoặc 3
- Thẻ SD (Tối thiểu 8gb)
- Cảm biến hiệu ứng hall
- Dây nhảy
- Bảng bánh mì
- Cáp LAN
- Nguồn năng lượng
Một số bộ phận tùy chọn có thể được sử dụng bao gồm:
- Giám sát
- Bàn phím và chuột
- Cáp HDmi
- Wi-Fi Dongle
Hướng dẫn này sẽ dựa trên hệ điều hành Raspbian căng, vì vậy để tiếp tục như bình thường, tôi sẽ giả sử bạn đã quen với việc thiết lập Raspberry Pi với hệ điều hành Raspbian căng và bạn biết cách SSH vào raspberry pi bằng phần mềm đầu cuối như putty. Nếu bạn gặp vấn đề với bất kỳ điều nào trong số này, có rất nhiều Hướng dẫn về Raspberry Pi trên trang web này có thể giúp bạn.
Đối với những người sẽ cài đặt hệ điều hành Raspbian lần đầu tiên, một vấn đề mà tôi đã phát hiện ra, hầu hết mọi người đều gặp phải, đó là truy cập vào Raspberry Pi thông qua ssh. Cần lưu ý rằng ssh ban đầu bị tắt trên hệ điều hành và bạn sẽ cần một màn hình để kích hoạt nó hoặc theo các tùy chọn cấu hình của raspberry pi hoặc bạn tạo một tệp trống có tên ssh bằng cách sử dụng máy tính windows hoặc Linux của bạn và sao chép tệp trống vào thư mục gốc của thẻ SD. Bạn sẽ cần lắp giỏ hàng SD vào khe cắm thẻ SDd của máy tính để sao chép vào đó.
Sử dụng phương pháp thứ hai phù hợp hơn cho những người chạy số pi ở chế độ không đầu. Với tất cả các bộ phận đã sẵn sàng, chúng tôi có thể tiến hành xây dựng.
Sơ đồ mạch:
Để sử dụng cảm biến hiệu ứng Hall với Raspberry Pi, hãy kết nối các thành phần theo sơ đồ bên dưới.
Cảm biến Hall được sử dụng cho hướng dẫn này có thể cung cấp cả giá trị tương tự và kỹ thuật số ở đầu ra. Nhưng để đơn giản hóa hướng dẫn, tôi quyết định sử dụng giá trị kỹ thuật số vì sử dụng đầu ra tương tự sẽ yêu cầu kết nối ADC với Raspberry Pi.
Mã Python và Giải thích hoạt động:
Các mã Python cho dự án cảm biến Hall này là một trong rất đơn giản, tất cả chúng ta cần phải làm là để đọc các đầu ra từ bộ cảm biến hành lang, và bật hoặc tắt các đèn LED cho phù hợp. Đèn LED sẽ được bật nếu nam châm được phát hiện và nó sẽ được tắt nếu không.
Tăng sức mạnh cho Raspberry Pi và SSH của bạn vào đó bằng putty (nếu được kết nối ở chế độ không đầu như tôi). Như thường lệ với hầu hết các dự án của tôi, tôi tạo một thư mục bên trong thư mục chính nơi lưu trữ mọi thứ về mỗi dự án nên đối với dự án này, chúng tôi sẽ tạo một thư mục có tên là hall . Xin lưu ý rằng đây chỉ là sở thích cá nhân để giữ mọi thứ ngăn nắp.
Tạo thư mục bằng cách sử dụng;
mkdir ảo giác
Thay đổi thư mục thành thư mục mới vừa tạo và mở trình chỉnh sửa để tạo tập lệnh python bằng cách sử dụng;
cảm biến ảo giác cd
theo dõi bởi;
nano hallsensorcode.py
Khi trình chỉnh sửa mở ra, chúng tôi nhập mã cho dự án. Tôi sẽ phân tích ngắn gọn mã để hiển thị các khái niệm chính và mã python hoàn chỉnh sẽ được cung cấp sau đó.
Chúng tôi bắt đầu mã bằng cách nhập thư viện RPI.GPIO cho phép chúng tôi viết các tập lệnh python để tương tác với các chân GPIO pi của mâm xôi.
nhập RPi.GPIO dưới dạng gpio
Tiếp theo, chúng tôi thiết lập cấu hình đánh số cho GPIO của Rpi mà chúng tôi muốn sử dụng và tắt cảnh báo GPIO để cho phép thực thi dòng tự do của mã.
gpio.setmode (gpio.BCM) gpio.setwarnings (Sai)
Sau đó, chúng tôi thiết lập khai báo các chân GPIO mà đèn LED và đầu ra kỹ thuật số của cảm biến hội trường được kết nối theo cách đánh số BCM đã chọn.
hallpin = 2 ledpin = 3
Tiếp theo, chúng tôi thiết lập các chân GPIO làm đầu vào hoặc đầu ra. Chân mà đèn LED được kết nối được đặt làm đầu ra và chân mà cảm biến hội trường được kết nối được đặt làm đầu vào.
gpio.setup (hallpin, gpio.IN) gpio.setup (ledpin, gpio.OUT)
Sau khi hoàn thành, chúng tôi viết phần chính của mã, đó là một vòng lặp trong khi liên tục đánh giá đầu ra từ cảm biến Hall và bật đèn LED nếu phát hiện nam châm và tắt đèn LED khi không phát hiện thấy nam châm.
while True: if (gpio.input (hallpin) == False): gpio.output (ledpin, True) print ("nam châm được phát hiện") else: gpio.output (ledpin, False) print ("từ trường không được phát hiện")
Các mã python hoàn chỉnh với bản demo video được đưa ra vào cuối của dự án.
Sao chép và Lưu mã và thoát khỏi trình chỉnh sửa sau khi nhập vào sử dụng;
CTRL + X theo sau là y .
Sau khi lưu, hãy xem lại các kết nối của bạn một lần nữa và chạy tập lệnh python bằng cách sử dụng;
sudo python hallsensorcode.py
Khi tập lệnh đang chạy, bất cứ khi nào nam châm hoặc bất cứ thứ gì có từ tính được đưa đến gần cảm biến hội trường, đèn LED sẽ sáng lên như trong hình dưới đây.
Từ công tắc sậy cho ngôi nhà thông minh đến đồng hồ đo tốc độ cho xe đạp, có một số thứ cực kỳ thú vị có thể được chế tạo với hướng dẫn này ở cơ sở. Hãy chia sẻ bất kỳ dự án nào bạn dự định xây dựng trong phần bình luận bên dưới.
Tất cả kiểm tra các dự án dựa trên cảm biến hội trường trước đây của chúng tôi:
- Tự làm đồng hồ tốc độ bằng Arduino và Ứng dụng Android đang xử lý
- Máy đo tốc độ kỹ thuật số và mạch đo tốc độ sử dụng vi điều khiển PIC
- Thực tế ảo sử dụng Arduino và Xử lý
- Đo cường độ từ trường bằng Arduino