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ROHM传感器套件测评(一):测试平台霍尔传感器_传感器_霍尔

南宫静远 2024-12-31 21:22:35 0

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这个评估套件一共包含8个传感器小板和1块搭配Arduino测试用的 SensorShield 母板。
SensorShield上面并没有MCU等主控器件,也便是完备交由Arduino来处理传感器的输出旗子暗记,那么它的必要性在哪里?如果每个传感器小板都做成Arduino兼容的接口,直接插在Arduino上用不可以么?但是这样忽略了一个事情电压的问题:

如上表,这8个传感器的事情电压范围不尽相同,大部分都在3.6V以下,乃至2.0V以下。
但是Arduino的I/O电压是5V的,不能直接连。
以是SensorShield很主要的一个角色便是电平转换,把1.8V, 3.3V的VDDIO转换成5V的,再和Arduino连接。

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板子上除了3.3V和1.8V的稳压芯片外,配置了两片Level shifter:一个是I2C专用的PCA9306, 一个是多路数字双向转换器 FXMA108. 传感器的事情电压可以用跳线选择 1.8V/3.3V/5V,连Arduino这一侧的数字I/O则统一为5V电平。
传感器小板的连接利用普通的2.54圆孔排座,共设置2个仿照输出传感器座,5个I2C输出传感器座,和1个数字GPIO输出传感器座。
也便是可以把8个小板一齐插上去,虽然并没有什么好处。

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(图片来自网络侵删)

我并没有用过Arduino,也没有它的开拓板。
不过ST的Nucleo我有几块,插针是兼容Arduino的,以是我就用Nucleo来做测评了。
Nucleo的I/O电平是3.3V而不是5V,这并不算电气兼容,不过STM32的大部分I/O都是能承受5V输入的,也不是问题。
对照ROHM资料电路图,和ST Nucleo的手册,可以剖析出连接关系:

D1 --- J1.0 (Arduino D0) --- PA3

D2 --- J1.1 (Arduino D1) --- PA2

J3选择 --- J1.2 (Arduino D2) --- PA10

J4选择 --- J1.3 (Arduino D3) --- PB3

SDA2 --- J2.9 (Arduino D15) --- PB9

SCL2 --- J2.10 (Arduino D14) --- PB8

ANA1 --- J13.6 (Arduino A0) --- PA0

ANA2 --- J13.5 (Arduino A1) --- PA1

ANA3 --- J13.4 (Arduino A2) --- PA4

ANA4 --- J13.3 (Arduino A3) --- PB0

如上,D1, D2, ANA1~ANA4这几个口都是独立利用的,从传感器插座口映射到Arduino上,而且4个仿照口是直接连接(用STM32要把稳一下是否超过ADC量程)。
I2C只有一组,是5个传感器座共用的。
但是这些I2C传感器还附带了一个数字I/O用来产生中断,以是须要多留一些数字GPIO. SensorShield上面一共留了2个出来,通过跳线J3、J4来选择。
但是J3、J4的选择项又把D1, D2给加进去了(重复?),还把可以不经 Level shifter 直接把传感器中断输出连到Arduino,意义也让人费解。

传感器百口福:

实在SensorShield上面的接口并没有用完,比如霍尔传感器只有一个GPIO输出,仿照输出的传感器每个也只有一起输出。

============== 霍尔传感器 BD7411G =================

霍尔传感器是利用霍尔效应(Hall Effect)来检测磁场的,实质上还是洛伦兹力起浸染。
霍尔传感器涌现的历史已比较久了,我所知道的是用来检测电动机转速的运用很多,比如在无刷电机里面就能找到这种元件,本钱也很便宜。
由于没有机器的动作,以是作为磁敏元件霍尔传感器比干簧管的相应速率要快得多。
用在大略的位置传感上比如门窗开关检测也是很随意马虎想到用它来替代干簧管的。

ROHM套件里面的BD7411G可能是很老的型号了(我没有运用履历,仅仅从手册里面推测),在手册的表里面,列出了下面一些霍尔传感器的型号

BD7411G的事情电流比其它型号大了几百倍,唯一特点是可以在5V下事情(也只能在5V)。
规格参数上看,不符合低功耗利用的需求了,不知道ROHM为什么在套件中选择了这一款。

由于输出是H/L两种电平,写个程序来测意义不大了。
直接连LED,乃至不用SensorShield都可以测试。
我不理解目前霍尔传感器的水平进步到什么程度,就不评价性能了。
大略体会下,用了几个小磁铁试了试,靠近了检测还是很灵的。
我手边有一把常用的世达的防磁镊子,镊子头部贴到BD7411G上面,也能让它输出翻转。

玩个带劲点的:估测电钻电机转速。
这是我以前手工DIY PCB时候用来钻孔的小电钻,卸下钻夹,临时弄个办法把磁铁固定上去吧。

这个带两个磁铁的小零件是taobao买来的,平时我用来吸住钻头,防丢。

转起来了,看霍尔的输出是什么样子

手拿着高度不稳定,输出占空比和频率也都不稳定,大概有每分钟450转的样子(由于转一周两个磁铁各来一次)。

以上图文内容均是EEWORLD论坛网友:cruelfox 原创,在此感谢。

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