Arduino筆記(84)：霍爾效應感測器(Hall Sensor)

霍爾效應相關的應用很廣泛，上週到捐血中心捐血，上洗手間時，關門時的門栓就有用到霍爾效應的裝置，一關上門，外面「廁所使用中」的電燈就亮起。另一個應用是我的腳踏車時速表，有一個感應的磁鐵安裝在輪圈內的幅條上，車軸支撐的車架，安裝一個類似無線的發射器的裝置，將感測的結果送給把手上的顯示器，這也是霍爾效應的應用之一。

霍爾效應（Hall effect）是指當固體導體放置在一個磁場內，且有電流通過時，導體內的電荷載子受到洛倫茲力而偏向一邊，繼而產生電壓（霍爾電壓）的現象。電壓所引致的電場力會平衡洛倫茲力。通過霍爾電壓的極性，可證實導體內部的電流是由帶有負電荷的粒子（自由電子）之運動所造成。霍爾效應於1879年由埃德溫·赫伯特·霍爾（Edwin Herbert Hall）發現。[維基百科]

霍爾效應傳感器常用來檢測磁鐵的存在，並製作計數器、轉速計及防盜報警器等應用。以下就來看一下如何實作霍爾效應傳感器的應用。

[材料]

• Arduino Uno x 1
• 霍爾效應感測器 x 1
• LED x1
• 220歐姆電阻 x1
• 蜂鳴器 x1
• 麵包板 x1
• 排線 N 條

[接線與電路圖]

Arduino接腳	霍爾效應感測器	其他
+5V	VCC	-
GND	GND	-
D2	OUT	-
D4	-	蜂鳴器正極，另一端接地。
D5	-	紅色LED正極，負極接220歐姆電阻，電阻另一端接地。

[程式]

裝置加上 LED 跟蜂鳴器，當霍爾效應感測模組偵測到磁鐵的磁性效應，發生電位變化為1時，就讓 LED 亮，同時讓蜂鳴器響。

int hallSensorPin = 2;     //霍爾效應感測器接腳
int ledPin=5;
int buzz=4; 
int state = 0;          

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);      
  pinMode(hallSensorPin, INPUT);     
  pinMode(buzz, OUTPUT);  
  Serial.begin(9600);    
}
void loop(){

  state = digitalRead(hallSensorPin);
  if (state == LOW) {                // 磁鐵靠近，偵測到模組感測值變為低電位時 
  digitalWrite(ledPin, HIGH); 
    digitalWrite(buzz,HIGH);
    Serial.println("Digital value : HIGH");      
  } 
  else {
    digitalWrite(ledPin, LOW); 
    digitalWrite(buzz,LOW);      
    Serial.println("Digital value : LOW");
  }
  delay(100);  
}

[實作結果]

[參考資料]

• Magnetic Hall Effect Sensor Arduino Programming, Interfacing & applications