- O que é efeito Hall?
- Componentes necessários
- Diagrama de circuito
- Programando Atmega16 para Sensor Hall
- Aplicações do sensor Hall
Os sensores Hall funcionam segundo o princípio do Efeito Hall proposto por Edwin Hall em 1869. A declaração proposta diz: “O efeito Hall é a produção de uma diferença de voltagem (a voltagem Hall) através de um condutor elétrico, transversal a uma corrente elétrica no condutor e a um campo magnético aplicado perpendicular à corrente. ”
Então, qual poderia ser a forma mais simples de afirmação para melhor entendê-la? Neste tutorial será explicado passo a passo com exemplos práticos. Aqui, o sensor Hall fará interface com o microcontrolador Atmega16 e um LED será usado para mostrar o efeito quando o ímã for aproximado do sensor Hall.
O que é efeito Hall?
O efeito Hall está relacionado ao movimento de carga em um campo magnético. Para entender de forma prática, conecte uma bateria a um condutor como mostra a imagem (a) abaixo. A corrente (i) começará a fluir pelo condutor de positivo para negativo da bateria.
O fluxo de elétrons (e -) será na direção oposta da corrente, ou seja, do terminal negativo da bateria através do condutor para o terminal positivo da bateria. Neste momento, quando medimos a tensão entre o condutor, conforme mostrado na imagem (b) abaixo, a tensão será zero, ou seja, a diferença de potencial será zero.
Agora traga o ímã e crie um campo magnético entre o condutor, como na Imagem (c) abaixo.
Nesta condição, quando a tensão é medida através do condutor, haverá alguma tensão desenvolvida. Esta tensão desenvolvida é conhecida como “Tensão Hall ” e este fenômeno é conhecido como “ Efeito Hall ”.
Usamos o sensor Hall com muitos microcontroladores para construir aplicações interessantes como velocímetro, alarme de porta, realidade virtual, etc., todos os links podem ser encontrados abaixo:
- Circuito de alarme magnético de porta usando sensor Hall
- Velocímetro DIY usando Arduino e aplicativo de processamento para Android
- Realidade virtual usando Arduino e processamento
- Velocímetro digital e circuito de odômetro usando microcontrolador PIC
Componentes necessários
- A3144 Hall Sensor IC
- Atmega16 Microcontrolador IC
- Oscilador de cristal de 16 MHz
- Dois capacitores 100nF
- Dois capacitores 22pF
- Botão de apertar
- Jumper Wires
- Tábua de pão
- USBASP v2.0
- Led (qualquer cor)
Diagrama de circuito
Programando Atmega16 para Sensor Hall
Aqui, o Atmega16 é programado usando USBASP e Atmel Studio7.0. Se você não sabe como o Atmega16 pode ser programado usando o USBASP, visite o link. O Programa Completo é fornecido no final do projeto, basta fazer o upload do programa no Atmega16 usando o programador JTAG e Atmel Studio 7.0 conforme explicado no tutorial anterior.
A programação do Atmega16 será fácil e apenas dois pinos PORT serão usados. Um pino PORT será usado para fazer as leituras do sensor Hall. Outro pino PORT será usado para conectar um LED. Em primeiro lugar, inclua todas as bibliotecas necessárias no programa.
Defina o pino de entrada para a leitura do sensor Hall.
#define hallIn PA0
Aqui o sensor Hall é conectado em PORTA0 do Atmega16 e é inicializado para leitura do status.
DDRA = 0xFE; PINA = 0x01;
Se o ímã estiver próximo ao sensor, ligue o LED ou desligue o LED. A detecção é baseada na mudança de status do pino PORT.
if (bit_is_clear (PINA, hallIn)) { PORTA = 0b00000010; } else { PORTA = 0b00000000; }
Aplicações do sensor Hall
Os sensores Hall são amplamente utilizados sempre que houver necessidade de medir a força do campo magnético ou detectar o pólo do ímã. Fora isso, existem muitos aplicativos que podem ser encontrados em geral. Alguns dos aplicativos estão listados abaixo:
- Como sensor de proximidade em telefones celulares
- Mecanismo de mudança de marcha em veículos automotivos
- Sensor giratório de efeito Hall
- Inspecionando materiais como canos e tubos
- Detecção de velocidade de rotação
Para saber mais sobre sensores Hall, explore nossos tutoriais anteriores com base em sensores Hall.