HALL MULTIPLEXER: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

(Cập nhật ngày 24 tháng 5 năm 2019, các bản cập nhật trong tương lai sẽ theo sau)

Chào. Tôi đọc trên một diễn đàn khác, (không thể nhớ là gì?), Về anh chàng này, người đã tìm kiếm một cách thông minh để đo mức của một số "chất lỏng" trong một bể chứa lớn, (sâu)? Vấn đề đối với anh ta là cần tới 40 chiếc. cảm biến và loại cảm biến nào? Anh ấy hỏi về việc sử dụng chúng cảm biến "HALL-effect". Do đó, vấn đề là do cáp. Sẽ có hơn 40 khách hàng tiềm năng. Chà, điều này đã đánh thức tôi khi nghĩ về điều này! Chỉ vì tò mò, tôi bắt đầu kiểm tra hành vi của họ Halls, (tôi không cần trực tiếp làm điều này nhưng… khi một Nerd như tôi vấp phải một điều như vậy, bạn sẽ không thể bỏ qua được). Tôi đã nghĩ ra giải pháp rõ ràng là có một máy quét ghép kênh.

Vì vậy, MỌI CÁCH, hãy bắt đầu với việc tìm kiếm các giải pháp hiện có. Có +++ trong số họ cả Hall- và ghép kênh của tất cả các loại. Để kết hợp hai điều này. Tôi đã thực hiện hai phiên bản của chúng.

Cái đầu tiên tôi gọi là: "Đứng một mình", cái thứ 2 mà tôi gọi là: "Kiểm soát viên công tố"

Tôi KHÔNG tạo ra một PCB của cả hai loại đều ĐƯỢC, (đọc phần sau của văn bản, tại sao lại chưa có), chỉ có các lược đồ cho cả hai và bố trí PCB cho “Stand Alone”. Chưa bao giờ ít hơn, tôi đã thử nghiệm chức năng của "Stand Alone" trên một thiết bị đột phá.

Bước 1: Bộ ghép kênh độc lập

Đứng một mình.

Ở đây, tôi đang sử dụng chúng là bộ đếm thập kỷ 4017 quen thuộc và 555 làm bộ dao động. Tôi đã bắt đầu với đơn vị HALL với cảm biến SS49S, (một đột phá) và Mosfet’s 2N7000.

Tôi đã đính kèm chúng công nghệ. thông tin của chúng dưới dạng tệp PDF và tệp BMP ở cuối, tất cả các bố cục PCB

"IDEA" của tôi là kết nối "Nguồn" của FET với GND cảm biến HALL để cung cấp năng lượng cho nó. Và bây giờ nhận được đọc ra khỏi HALL khi một nam châm kích hoạt nó.

Nối đầu ra 555 3 thành chân CLK 14 trên 4017 và chân Q9 (số đếm 10) 11 thành chân ĐẶT LẠI 15 của 4017 để tích lũy vòng lặp liên tục của 4017. Lấy chân Q0 (số đếm 1) 3 của 4017 cho cảm biến 1 đến cả FET GATEs cho T1 và T1.1 thông qua một điện trở, (một điện trở có thể không cần thiết, nhưng hãy đặt nó ở đó), Hình nón FET T1 DRAIN thứ 1 sẽ tiếp xúc với MẶT TRÒN của cảm biến HALL, do đó sẽ kích hoạt nó. Sau đó, "tín hiệu" từ HALL, cho "0V" nếu một nam châm được tiếp cận với cảm biến. Tín hiệu HALL hình nón tới NGUỒN 2’nd FET T1.1.

DRAIN của FET T1.1 hình nón kết hợp với LED1 Kathod. Các cực dương của tất cả các đèn LED được gắn với nhau và hình thành + 5V thông qua một điện trở (chỉ một đèn LED sẽ sáng tại một thời điểm, vì vậy chỉ cần một điện trở)

Tôi cũng có một BUZZER hình nón được kết nối song song với đèn LED # 8, do đó đưa ra cảnh báo ở mức thấp nhất.

Và Voila. Đèn LED sẽ sáng khi một nam châm ở đủ gần cảm biến (nhưng KHÔNG hoàn toàn như cách tôi muốn nó làm)

Điều tương tự cũng xảy ra đối với tất cả các cảm biến tương ứng là T2 & T2.1, T3 & T3.1… vv.

Làm cho bộ dao động 555 chạy với một số 10KHz và "nhấp nháy" là không đáng chú ý.

* Tôi sẽ cập nhật sau về các giá trị của RES & CAP cho bộ điều khiển 555. *

Tôi không hiểu nó để tính toán, TẠI SAO ?? Nó tương đối hiệu quả, nhưng sau một lần lặp lại, (với một số thay đổi), hàng chục lần, tôi đã dừng lại, uống một ly cà phê, một điếu xì gà. (Tôi biết, không), và động não của riêng tôi.

Gee… tôi đang đọc tech.specs, (giống như đọc kinh thánh, với sự tôn trọng cao đối với nó), Kết quả đã rõ ràng với tôi bằng cách chấp nhận "sự thật". Công nghệ. thông số kỹ thuật. trong số chúng các thành phần là hoàn toàn "chính xác", hình nón của tôi đều ổn, vì vậy…

LỖI CỦA TÔI! (Tôi biết rằng Bạn biết điều đó.)

Cảm biến HALL-SS48E là một cảm biến ANALOG.

Với Vcc + 5V và không có từ thông, đầu ra chính xác bằng ½ Điện áp 2, 5V. Tùy thuộc vào Cực của nam châm khi tiếp cận cảm biến, đầu ra đi về phía + 5V hoặc về phía GND.

Đó là tình thế tiến thoái lưỡng nan của tôi. Tôi chỉ không thể nhận được "clear" + V hoặc 0V. Tôi đã đặt hàng một cảm biến khác "3144" là loại "LATCHING" có đầu ra Bộ thu mở Cảm biến này có điện áp hoạt động từ 4, 5 đến 24V. Vẫn chưa có những thứ này, đó là lý do tại sao tôi cũng chưa đặt mua PCB cho chúng, trước tiên cần phải kiểm tra những thứ này.

Tôi khá chắc rằng ai đó sẽ nhận xét như: "Tại sao lại phải ghép nối điều này? Bạn không thể đi thẳng về phía trước để thắp sáng chúng LED từ các đầu vào của cảm biến?".

Đủ công bằng. Trên thực tế, tôi đã bắt đầu công việc này từ việc giảm số lượng "khách hàng tiềm năng" cho các cảm biến của họ, và với giải pháp này, nó không làm được nhiều như vậy. Trên thực tế, tôi đã bắt đầu với "Prosessor Control" nhưng khi chạy con đường này, tôi đã vấp phải giải pháp này, (hãy nhớ rằng: tôi chưa bao giờ có ý định xây dựng cái này cho mục đích sử dụng của riêng mình, mà chỉ cho những thứ khác). Vì vậy, "Stand Alone" này chỉ là một "thứ" nhưng nó có thể cung cấp một số ý tưởng cho một người nào đó xây dựng công trình của riêng họ.

Sau đó, tôi bắt đầu nghĩ liệu có "BẤT KỲ" lợi ích nào khi sử dụng loại giải pháp này không?

Tôi đã nghĩ ra điều gì đó: "Nếu các cảm biến ở khoảng cách xa với thiết bị điều khiển, thì có thể có vấn đề với trở kháng của chúng. Cảm biến là loại" Bộ thu mở "và với một điện trở kéo lên phù hợp, bạn có thể nhận được các mức xác định hơn Thực tế, tôi đã chế tạo điều này phù hợp với cảm biến HALL, nhưng bạn có thể chỉ sử dụng bất kỳ loại cảm biến / công tắc nào.

CẬP NHẬT: 24 tháng 5 năm

Tôi đã sử dụng điện trở 47K và giới hạn 0,1uF (100nF) cho 555. Chưa kiểm tra với dao động. tần suất thường xuyên, nhưng bằng mắt thường thì có vẻ ổn., không có "nhấp nháy" đáng chú ý nào. *

Tôi nhận được họ "Chốt" Sảnh. Tôi buộc chúng lại với nhau "tín hiệu" (đầu ra) của các cảm biến trên đường dây. Tất cả chúng đều được gắn với nhau trên bảng PCB. Bạn có thể làm điều này vì chúng là đầu ra của Open Collector và chỉ một trong số chúng được kích hoạt tại một thời điểm.

Chạy hoàn hảo. Tôi đã thử nghiệm nó bằng nam châm Neodyme, kích thước 20x10x3mm và KHÔNG có chướng ngại vật trên đường đi. Trong không khí tự do, nó hoạt động như vậy, vì vậy… từ khoảng cách ~ 30mm. Nó chắc chắn hoạt động hoàn toàn tốt với khoảng cách <25mm.

Bây giờ bạn cần một cáp 10P, (10P = 10 miếng đệm, 1 dây dẫn cho mỗi cảm biến đến Chốt, +1 dây dẫn cho Vc + 5V (chung) và 1 dây dẫn cho tín hiệu Trở lại (chung). Bạn có thể sử dụng dây phẳng 10P " -cable "hay còn gọi là" ribbon-cable "với các đầu nối IDC phù hợp với dây dẫn đến các thiết bị.

Bạn sẽ cần một PCB nhỏ cho mỗi đơn vị "cảm biến" bao gồm: chính "cảm biến" và IDC-conector. Tôi sẽ tạo bố cục của cái này sau và sẽ cập nhật nó.

VUI LÒNG BÌNH LUẬN, bởi vì tôi không tìm thấy sự ngăn cản trong việc tiếp tục điều này nếu nó không ngăn cản bất kỳ ai !!

Bước 2: Kiểm soát tố tụng

Đơn vị "Kiểm soát viên công tố". KHÔNG CÓ THỬ NGHIỆM NÀO ĐƯỢC THỰC HIỆN. Bạn có thể gọi loại này là đường I2C. Ở đây tôi sử dụng prosessor "Attiny 84", (bất kỳ Controller nào cũng vậy). cùng với 74HC595. "Ý tưởng chính" ở đây là tôi chỉ cần 4 dây, (+ hai đường dây điện có thể được nhảy ra khỏi đó).

4 dây là: DATA, CLOCK, STROBE (LATCH), RETURN. Bạn có thể buộc STROBE (LATCH) cùng với dòng CLOCK ở đầu nhận, do đó có ít hơn một dòng để vẽ, nhưng giải pháp này sẽ khiến bạn trong chương trình phải cân nhắc một số, bởi vì bây giờ "đầu ra" trong đơn vị nhận sẽ tuân theo ĐỒNG HỒ. Điều này KHÔNG được khuyến khích vì nếu bạn "daisy-chain" nhiều đơn vị nhận hơn Bạn dễ mất quyền kiểm soát trong chương trình của "mình đi đâu thế?"

Bước 3: Đường dẫn QUAY LẠI

Đường dẫn RETURN Bởi vì cảm biến "Latch" 3144 có đầu ra "bộ thu mở", tất cả chúng có thể được "gắn kết" với nhau do đó chỉ cần một đường.

"Đơn vị từ xa" của Ewery quét 8 người tặng HALL. Bạn có thể sử dụng một số thiết bị từ xa trong thiết lập "daisy-chain".

Bạn nên đặt "tải giả" cho các đơn vị cuối cùng (thứ 8), cảm biến.

Làm điều này, bạn có thể trong chương trình của mình xác nhận rằng DATA đã chạy qua tất cả các đơn vị.

LƯU Ý: nếu thiết bị điều khiển chính ở xa, bạn cần các trình điều khiển đường truyền cho các tín hiệu, (Tôi không có thông tin về chúng?).

Con đường RETURN có thể cần một điện trở "pull-up" bên ngoài, chẳng hạn như ~ 10's của Kohms, (điện trở Pull-Up tích hợp của prosessor có trở kháng khá "CAO" và có thể không đủ tốt ở đây).

Tôi sẽ quay lại sau khi tôi đã có chúng "Latching Halls" và đã kiểm tra chúng.

Sau khi kiểm tra chúng, tôi sẽ tạo cho chúng những bố cục PCB cuối cùng và cập nhật ible này. Sau đó, tôi sẽ đặt hàng (mất vài tuần để nhận được hàng) và sau đó, tôi sẽ cập nhật lại thông tin này. Tôi cũng sẽ lập một chương trình cho cái này

Bước 4: Phần cứng

Gee.. Tôi hầu như đã quên giải pháp của phần cơ học của việc sử dụng. Thật ra, tôi chỉ có nó trong đầu. Nó diễn ra như thế này, (Tôi KHÔNG có bức ảnh hoặc bức ảnh nào về cái này):

Bạn có một phao nổi, quả bóng, hình trụ (tùy thích), hoặc….. Với phao nổi này, bạn gắn một nam châm hoặc các nam châm, (với một phao nổi hình trụ, bạn có thể gắn một số nam châm, do đó có được chức năng “chồng chéo”).

Tốt nhất bạn nên đặt phao nổi trong một "ống" hoặc trên một thanh ray để tạo khoảng cách không đổi đến các cảm biến.

Tạo một “ống” khác, (cách ly với chất lỏng), và ở đó gắn chúng các cảm biến với khoảng cách xa nhau.

1. Bằng cách đặt chúng cảm biến với một khoảng cách nhất định, bạn có thể tích tụ (các) nam châm để kích hoạt hai (hoặc nhiều) cảm biến cùng một lúc. Bằng cách này, bạn sẽ có được "độ nhạy" gấp đôi.

2. Có (một số) nam châm chạm đến khoảng cách giữa hai cảm biến, bạn có thể có một khoảng cách khá xa. Tôi sẽ tạo hình ảnh về đề xuất của mình và cập nhật nó sau. Tôi đính kèm ở đây các bố cục mà tôi có hiện tại, đừng làm theo chúng một cách mù quáng, (như đã nói, tôi chưa có chúng) và chúng công nghệ. dữ liệu của các thành phần. Tôi không có BOM, bởi vì tôi đã có tất cả những thứ này, nhưng tất cả các thành phần đều rất phổ biến và dễ dàng sử dụng ở mọi nơi: e-bay, Bangood, Ali, v.v.

Vui lòng nhận xét Điều này của tôi để tôi nhận được phản hồi về việc liệu tôi có đang theo dõi một vấn đề gì đó không?

Vui lòng gửi câu hỏi cho tôi qua diễn đàn này hoặc trực tiếp cho tôi: [email protected]