ホール効果センサーピンアウト完全リファレンス

速度、変位、機械システムの近接などの変数の検出に問題がありますか？それとも、物体の位置や磁界の存在を検出するものがプロジェクトに必要ですか？それなら、ラッキーです。ホール効果センサーが必要な答えです。

このセンサーは、磁極の極性識別や磁界強度の測定など、多様な用途があります。

この記事では、ホール効果センサーについてすべてをお伝えし、Arduinoを使ったシンプルなホール効果回路の作り方を紹介します。

始めましょう。

磁気ホール効果センサーとは？

磁気ホール効果センサーは、磁界があるときに検出するデバイスです。したがって、磁界があるとき、このデバイスの出力はハイになります。一方、磁界がないときはローになります。

さらに、ポテンショメータを伴って磁気ホール効果センサーの感度を調整できます。

ホール効果モジュールは、抵抗、ポテンショメータ、電源、ホールセンサー、LEDインジケーター、コンパレータLM393 IC、コンデンサを備えています。

ピン構成

ホール効果センサーモジュールのピン構成は以下の通りです：

ピン名	説明
VCC	VCCは+5Vでモジュールに電力を供給します。
GND	GNDピンはグラウンド電源です。
DO	デジタル出力ピンはマイクロコントローラのデジタルピンに直接接続されます。
AO	アナログ出力ピンはマイクロコントローラのアナログピンに直接接続されます。

仕様

磁気ホールセンサーの特徴と仕様は以下の通りです：

• 動作電圧：5V DC
• PCBサイズ：32×12mm
• 入手しやすく、安価、小型
• アレグロA3144ホール効果スイッチセンサーを使用
• 磁気検知ホール効果検出器タイプを使用
• プリセット閾値付きLM393コンパレータを搭載
• 検出範囲：7mm
• 通常のアナログ/デジタル集積回路やマイクロコントローラと簡単に使用可能

動作原理

すべてのA3114ホール効果センサーは、アクティブな電荷のない磁界を持つ材料を備えています。したがって、これらの電荷は入力ピンに直接電圧を受け取ると活性化します。

また、これらの帯電粒子は磁界を通過するときに力を生成し、直線的な経路で反射されます。

これらの粒子は電流を運ぶ導体です。したがって、プロセス全体で2つの平面が形成されます。本質的に、第1には磁界があり、第2には電流を運ぶ導体または偏向した帯電粒子があります。

さらに、第1平面に正の電荷、第2平面に負の電荷が生じます。現在、両平面間に存在する電圧がホール効果電圧です。したがって、磁界と帯電粒子の間の力が同じ場合、2つの平面の間に分離はありません。

言い換えれば、電流変化が見られない場合、ホール電圧が磁界のシフトまたは磁束密度を測定します。

代替デジタルホール効果センサー

A3114ホールセンサーモジュールが見つからない場合や、別のものを望む場合の代替デジタルホール効果センサー：

• フレックスセンサー
• 心拍パルスセンサー
• 赤外線障害物回避センサー
• 土壌水分センサー
• 炎センサー
• 衝撃センサーモジュール
• カラーセンサー
• 雨検知器

その他のアナログホール効果センサー

また、その他のアナログホール効果センサーは以下の通り：

• APDS9960
• PT100 RTD
• TLE4999I3
• BH1750
• DHT22
• LM35
• VL53L0X
• CCS811
• BMP280
• HC-SR505
• MQ137
• TMP36
• BMP180
• ADXL335
• DHT11
• MPX4115A
• MPU6050

Arduinoボードを伴ったA3144ホール効果センサーのインターフェース方法

ホール効果センサーで磁束密度をチェックするにはコントローラが必要です。この場合、Arduinoボードを使用します。したがって、以下の回路図に示す配線接続で、A2144ホール効果センサーをArduinoボードとインターフェースできます：

回路図は、Arduinoがホール効果センサーに電力を供給し、単一のLEDがArduinoの出力に接続されていることを示しています。LEDはインジケーターとして機能します。したがって、回路が磁界の存在を検出すると、LEDが点灯します。

必要な接続を行った後、Arduinoライブラリを使用してシンプルなロジックプログラムを書き、Arduino IDEソフトウェアを通じてコードをArduinoボードにアップロードします。

さらに、Arduinoボードの電源を入れ、磁石をこの回路に近づけてインターフェースが動作したか確認します。動作していれば、ホール効果センサーが磁石を検出し、Arduinoボードにハイロジック信号を送信します。Arduinoはその後LEDを点灯させます。

ホール効果センサーピンアウト—ホール効果センサー回路の構築

この回路では、アレグロA1302ホール効果センサーを使用して磁界を検出します。その後、センサーをArduinoボードに接続してA1302の出力から電圧を読み取り、画面に表示します。

したがって、センサーの近くに磁石を置くと、読み取り値に変化があります。これはセンサーが近くの磁石を検出したことを意味します。

必要なコンポーネント

• ホール効果センサー（A1302） (1)
• Arduino Unoボード (1)
• USB (1)

注: 前述のセンサーとはA1302ホール効果のピンアウトが異なります。4つのピンアウトではなく、このICはV_IN、GND、V_OUTの3つのみを持ちます。ピン1はICの動作のために正のDC電圧を取り込み（4.4-6V）、ピン2はグラウンドピンです。これはDC電源の負極を取り込みます。最後に、ピン3は出力ピンです。磁界の密度に応じたアナログ電圧を出力します。

ホール効果センサーピンアウト—回路図

回路図と回路図はこちら：

ホール効果センサーピンアウト—手順

上記の回路図に従ってホール効果センサーをArduinoボードに接続し、この回路を構築します。

接続が完了したら、USBを取り、Arduinoをコンピュータに接続し、ホール効果センサーからの磁界読み取り値を表示する以下のコードを入力します。

注: USBケーブルは片側がType A、もう片側がType Bである必要があります。

// ピン接続の初期化/定義
int outputpin = 0;
// グラウンドピンをLOW、入力ピンをHIGHに設定
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}

// メインループ - 出力ピンから生の値を読み取り、出力
void loop()
{
int rawvalue = analogRead(outputpin);
Serial.println(rawvalue);
delay(5000);
}

デバイスの感度は最高ではありませんが、磁石を近づけると読み取り値に変化が現れます。

ホール効果センサーピンアウト—用途

ホール効果センサー回路は以下の用途で使用できます：

• パルスカウント
• ドア開閉検知

• バルブ位置決め
• ドッキング検知
• 近接検知

まとめ

Arduinoとホール効果センサーをインターフェースすることは、磁界を読み取る最も効果的な方法の一つです。なぜか？ほとんどのセンサーが4.5-6V入力で動作し、Arduinoが5V電力を供給するため、センサーに最適だからです。

また、Arduinoコードでピン接続を定義し、センサーの出力ピンからアナログ電圧を読み取れます。ここが一番のポイントです。Arduinoは計算や変換なしで生の値のみを読み取り、表示します。

この記事を終わります。ご質問がありましたら、こちらまでお気軽にお問い合わせください。喜んでお手伝いします。