中级
30 分钟

使用 AH1389 和 ATmega328 实现无与伦比的开关控制和可靠性。

用磁性开关:用霍尔开关升级您的控制。

Hall Switch Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 24, 2024

点击板

Hall Switch Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328

提供精确可靠的继电器控制,由磁场激活。它让您能够轻松优化安全系统和工业自动化等应用。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Hall Switch Click基于Diodes Incorporated的AH1389,这是一款超敏感的双输出单极Hall效应开关。该IC利用了霍尔效应 - 一种电流流动,或者说 - 导体电子路径受磁场影响的现象。由于电子路径是弯曲的,所以在这条路径的对面形成了正电荷的积累,并产生了电压。如果将电压表连接到垂直于电流路径和磁场的路径上,将检测到电压。 AH1389具有检测磁场的北极和南极的能力。来自南极磁铁的磁场将将输出2拉到低(活动)状态,而来自北极磁铁的磁场将将输出1拉到低(活动)状态。该IC具有用于信号调理

的几个部分。它还提供了输出激活的滞后,以避免不稳定的触发。激活输出的磁场强度约为±25 G,而±20 G以下的磁场强度将使输出停用,产生典型的5 G的滞后。正负号与磁铁极(北极具有负号前缀)有关。AH1389 IC的输出被路由到运算放大器,它们作为反相比较器工作。当AH1389 IC的输出被激活 - 拉到低电压级时,比较器的输出将被设置为5V。这将导致BJT的偏置,允许电流通过继电器线圈,从而形成关闭继电器触点所需的磁场。继电器线圈上的肖特基二极管防止反向反冲电压,这是由于线圈的惰性性

质形成的。通过红色和蓝色LED指示继电器线圈的激活。 AH1389 IC的两个输出也被路由到mikroBUS引脚:北极输出(1)被路由到CS引脚,南极输出(2)被路由到mikroBUS™的INT引脚,以便 MCU 可以监控 IC 的状态。当负载连接或断开继电器输出触点时,使用两个过压保护器来防止电压峰值。输出触点进一步路由到螺钉端子,允许最多10A的电流。但是,继电器允许最多5A的250V交流/30V直流,因此连接的负载不应超过这些功率额定值。

Hall Switch Click  hardware overview image

功能概述

开发板

Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电

源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地

位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。

Arduino UNO Rev3 double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

32

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
North Pole Magnet Detection
PB2
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
South Pole Magnet Detection
PC3
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Hall Switch Click  Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Arduino UNO MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含 Hall Switch Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • hallswitch_set_npole - 用于打开和关闭 N 极的函数

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief Hall Switch Click example
 * 
 * # Description
 * The application sets sensor magnetic pole
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes Driver init and turn OFF S-pole and N-pole
 * 
 * ## Application Task  
 * Turns S and N on and off every 500 ms
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "hallswitch.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static hallswitch_t hallswitch;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    hallswitch_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info(&logger, "---- Application Init ----");

    //  Click initialization.

    hallswitch_cfg_setup( &cfg );
    HALLSWITCH_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    hallswitch_init( &hallswitch, &cfg );

    hallswitch_set_npole( &hallswitch, HALLSWITCH_POLE_NO_ACTIVE );
    hallswitch_set_spole( &hallswitch, HALLSWITCH_POLE_NO_ACTIVE );
}

void application_task()
{
    hallswitch_set_npole( &hallswitch, HALLSWITCH_POLE_ACTIVE );
    Delay_ms ( 500 );
    hallswitch_set_spole( &hallswitch, HALLSWITCH_POLE_ACTIVE );
    Delay_ms ( 500 );
    hallswitch_set_npole( &hallswitch, HALLSWITCH_POLE_NO_ACTIVE );
    Delay_ms ( 500 );
    hallswitch_set_spole( &hallswitch, HALLSWITCH_POLE_NO_ACTIVE );
    Delay_ms ( 500 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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