【雕爷学编程】Arduino动手做（12）---霍尔磁场传感器模块4

news2025/6/20 19:43:17

37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试多做实验，不管成功与否，都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验十二：3144E霍尔开关传感器模块磁性磁铁磁场计数电机测速可调灵敏度

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三、双极锁存型霍尔元件US1881KUA（印字U18）
1、US1881集成了电压调节器，动态偏差补偿系统的霍尔传感器，施密特触发器和开漏输出驱动于一个封装内。当外加磁场的南极(S 极)接近霍尔电路外壳上打有标志的一面时，作用到霍尔电路上的磁场方向为正，北极接近标志面时为负。

锁定型霍尔开关电路的特点是：当外加场B 正向增加，达到BOP 时，电路导通，之后无论B 增加或减小，甚至将B 除去，电路都保持导通态，只有达到负向的BRP 时，才改变为截止态，因而称为锁定型霍尔传感器。霍尔效应数字锁存将始终在南极磁场强度足够的情况下打开，并在北极磁场强度足够的情况下关闭。若磁场被移除，输出不会改变。若要更改输出状态，则必须应用相反的磁场极性。开/关切换时的N极和S极的磁场交替应用，这种类型主要是用来检测转速。宽泛的工作电压范围和扩展的温度范围，使其非常适合于汽车电子，工业和消费电子。

2、US1881可实现功能有无触点开关、位置检测、速度检测、换向控制、流量检测。主要用途：开关，运动传感器，座椅位置调节电动机，雨刷系统应用于速度传感器，各种类型直流无刷电机换向，检测转速，检测手机滑动，检测电机速度，然后调整转速，常用于电动车，空调，汽车等。

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3、功能框图

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4、主要参数
根限参数（TA＝25℃）
电源电压 Vcc：4.5-24V
工作温度范围：-40–85℃
输出负载电流IO：25mA
贮存温度范围：-55–150℃

电特性：（TA＝25℃）
电源电压 VCC 4.5-24 V
输出低电平电压 VOL Vcc＝4.5V RL＝960ΩB≥BOP-200 400 mV
输出漏电流 IOH Vo＝Vccmax，B≤BRP-1.0 10μA
电源电流 ICC VCC＝VCCMAX 输出端开路-6-mA
输出上升时间 tr Vcc＝12V，RL＝820Ω，CL＝20pF-0.3 1.5μS
输出下降时间 TF-0.3 1.5Μs

5、工作原理

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6、磁电转换特性

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7、常用电路

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霍尔元件的波形测试实验
一、搭建实验环境
1、实验所需硬件清单
实验用磁铁X3
霍尔元件（3种）X3
Arduino Uno开发板 X1
10K分压电阻（1/8W）x1
杜邦线若干（备了10条）
Proto Shield 原型扩展板（带mini面包板）X1

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2、实验所需软件平台
代码编程 Arduino IDE （版本1.8.13）
仿真编程 Linkboy （版本V4.2）
图形编程 Mind+ （版本 V1.7.0 RC1.0）以及编玩边学（线上平台）

3、霍尔元件实验接线示意图

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二、三种霍尔元件的简易波形测试
1、霍尔开关元件3144（点动单稳态）

（1）参考开源代码（Arduino）：

/*
  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验一：通过串口显示检测3144霍尔元件的数值与波形
  实验接线：3144霍尔元件接Uno的A0
*/

void setup() 
{
  Serial.begin(9600);  // 设置串口波特率为9600
  pinMode(A0, INPUT);  // 霍尔连接引脚A0，并设置为输入模式
}

void loop()
 {
  Serial.println(analogRead(A0));  //将读取的A0模拟值输出到串口监视器
  delay(500); // 延时500毫秒
}