HALL MULTIPLEXER: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

(Diperbarui 24 Mei 2019, pembaruan di masa mendatang akan mengikuti)

Hai. Saya membaca di forum lain, (tidak ingat yang mana?), tentang orang ini yang mencari cara cerdas untuk mengukur tingkat "cairan" dalam tangki besar, (dalam),? Kendalanya adalah kebutuhan hingga 40pcs. sensor, dan yang seperti apa? Dia bertanya tentang penggunaan sensor "HALL-effect" mereka. Jadi masalahnya adalah pemasangan kabel. Akan ada 40+ lead. Nah, ini membangunkan saya untuk memikirkan hal ini! Hanya untuk rasa ingin tahu saya mulai memeriksa perilaku mereka Halls, (tidak perlu langsung bagi saya tentang ini tapi … ketika seorang Nerd seperti saya tersandung memiliki hal seperti itu, Anda tidak bisa membiarkannya begitu saja). Saya menemukan solusi yang jelas untuk memiliki pemindai multipleks.

Jadi, SELALU, mulailah dengan mencari semua solusi yang sudah ada. Ada +++ dari mereka baik Hall- dan multiplexing dari semua jenis. Untuk menggabungkan keduanya. Saya membuat dua versi ini.

Yang pertama saya sebut: "Berdiri Sendiri", Yang ke-2 saya sebut: "Prosessor Terkendali"

Saya BELUM membuat PCB dari keduanya, (baca nanti di teks, mengapa belum), hanya skema untuk keduanya dan tata letak PCB untuk "Berdiri Sendiri". Namun demikian, saya telah menguji fungsi "Berdiri Sendiri" pada unit break-out.

Langkah 1: Multiplexer Berdiri Sendiri

Berdiri Sendiri.

Di sini saya menggunakan penghitung dekade 4017 yang familier dan 555 sebagai osilator. Saya mulai dengan unit HALL dengan sensor SS49S, (breakout), dan 2N7000 Mosfet.

Saya telah melampirkan mereka teknologi. info ini sebagai PDF dan sebagai file BMP di akhir, juga tata letak PCB

”IDEA” saya adalah menghubungkan”Sumber” FET ke GND sensor HALL untuk memberi energi. Dan sekarang mendapatkan pembacaan HALL ketika magnet mengaktifkannya.

Menghubungkan output 555 3 ke CLK pin 14 pada 4017 dan Q9 (count number10) pin 11 ke RESET pin 15 dari 4017 untuk mendapatkan pengulangan terus menerus dari 4017. Hubungkan Q0 (count number 1) pin 3 dari 4017 untuk sensor 1 ke kedua GERBANG FET untuk T1 dan T1.1 melalui resistor, (resistor mungkin tidak diperlukan, tetapi tetap letakkan di sana), FET T1 DRAIN pertama terhubung ke GROUND sensor HALL, sehingga mengaktifkannya. Kemudian "sinyal" dari HALL, memberikan "0V" jika magnet mendekati sensor. Sinyal HALL terhubung ke 2'nd FET T1.1 SOURCE.

DRAIN dari FET T1.1 terhubung ke LED1 Kathod. Anod dari semua LED diikat menjadi satu dan terhubung ke +5V melalui satu resistor (hanya satu LED yang akan menyala pada satu waktu, jadi hanya satu resistor yang diperlukan)

Saya juga memiliki BUZZER yang terhubung paralel dengan LED #8 sehingga memberikan alarm pada level terendah.

Dan voila. LED akan menyala ketika magnet cukup dekat dengan sensor (tapi TIDAK seperti yang saya inginkan)

Hal yang sama berlaku untuk semua sensor masing-masing T2 & T2.1, T3 & T3.1… dll.

Membuat osilator 555 berjalan dengan beberapa 10KHz dan "berkedip" tidak terlihat.

*Nanti saya update nilai RES & CAP untuk osilator 555.*

Saya tidak bisa menghitungnya, MENGAPA?? Itu berhasil, tetapi setelah iterasi, (dengan beberapa perubahan), puluhan kali, saya berhenti, minum kopi, merokok. (Saya tahu, tidak), dan curah pendapat saya sendiri.

Astaga… saya membacanya tech.specs, (seperti membaca Alkitab, dengan sangat menghormatinya), Hasilnya menjadi jelas bagi saya dengan menerima "fakta". Teknologi. spesifikasi. dari mereka komponen benar-benar "benar", koneksi saya juga baik-baik saja, jadi …

SALAHKU! (Saya tahu bahwa Anda tahu itu.)

Sensor HALL SS48E adalah sensor ANALOG.

Dengan Vcc +5V dan tidak ada fluks magnet, outputnya persis Tegangan 2, 5V. Bergantung pada Polaritas magnet saat mendekati sensor, output mengarah ke +5V atau ke arah GND.

Itulah dilema saya. Saya tidak bisa mendapatkan +V atau 0V yang "jelas". Saya sudah memesan sensor lain "3144" yang merupakan tipe "LATCHING" yang memiliki output Open Collector Sensor ini memiliki tegangan operasi 4, 5 hingga 24V. Belum dapat ini, makanya saya juga belum pesan PCBnya, perlu ditest dulu.

Saya cukup yakin seseorang akan berkomentar seperti: "Mengapa melakukan multipleks ini sama sekali?. Tidak bisakah Anda langsung menyalakan LED dari input sensor?".

Cukup adil. Sebenarnya saya, seperti yang dijelaskan, memulai hal ini dari menurunkan jumlah "lead" ke sensor mereka, dan dengan solusi ini tidak begitu banyak. Sebenarnya saya mulai dengan "Kontrol Prosesor" tetapi ketika menjalankan jalur ini saya juga menemukan solusi ini, (perlu diingat: Saya tidak pernah bermaksud membangun ini untuk penggunaan saya sendiri, tetapi hanya untuk kepentingan hal-hal). Jadi, "Berdiri Sendiri" ini hanyalah "sesuatu" tetapi mungkin memberikan beberapa ide bagi seseorang untuk membangun mereka sendiri.

Lalu saya mulai berpikir apakah ada manfaat "APAPUN" dari penggunaan solusi semacam ini?

Saya menemukan sesuatu: "Jika sensor berada jauh dari unit kontrol, mungkin ada masalah dengan impedansinya. Sensornya adalah tipe "Kolektor Terbuka" dan dengan resistor pull-up yang sesuai, Anda bisa mendapatkan level yang lebih pasti. Sebenarnya saya membuat Ible ini untuk sensor HALL, tetapi Anda bisa menggunakan sensor/saklar apa saja.

PEMBARUAN: 24 Mei, Saya memang menggunakan resistor 47K dan cap.to 0.1uF (100nF) ke 555. Belum memeriksa dengan oscill. frekuensinya, tetapi dengan pandangan mata tampaknya baik-baik saja., tidak ada "kedipan" yang terlihat.*

Saya mendapatkan mereka "Latching" Halls. Saya mengikat mereka "sinyal" (output) dari sensor di luar sana di telepon. Mereka juga diikat bersama di papan PCB. Anda dapat melakukannya karena ini adalah keluaran Kolektor Terbuka dan hanya satu yang diaktifkan pada satu waktu.

Berjalan sempurna. Saya mengujinya dengan magnet Neodyme, berukuran 20x10x3mm dan TANPA hambatan. Di udara bebas itu bekerja begitu saja, jadi… dari jarak ~30mm. Itu pasti bekerja dengan sangat baik dengan jarak <25mm.

Sekarang Anda membutuhkan kabel 10P, (10P= 10lead, 1 lead untuk setiap sensor ke Latch, +1 lead untuk Vc +5V (umum) dan 1 lead untuk sinyal Kembali (umum). Anda dapat menggunakan 10P "flat -kabel" alias "kabel pita" dengan konektor IDC yang cocok dengan kabel ke unit.

Anda akan membutuhkan PCB kecil untuk setiap unit "sensor" termasuk: "sensor" itu sendiri dan konektor IDC. Saya akan membuat tata letak ini nanti dan akan memperbaruinya.

SILAHKAN KOMENTAR, karena saya tidak tertarik melanjutkan ini jika tidak menarik minat siapa pun!!

Langkah 2: Kontrol Prosesor

Unit "Prosessor Terkendali". BELUM TEST selesai. Anda dapat menyebut jenis ini sebagai saluran I2C. Di sini saya menggunakan prosessor”Attiny 84”, (Pengendali apa pun akan melakukannya). bersama dengan 74HC595. "Ide utama" di sini adalah bahwa saya hanya membutuhkan 4 kabel, (+ dua saluran listrik yang dapat dilompati di luar sana).

4 kabel adalah: DATA, CLOCK, STROBE (LATCH), RETURN. Anda bisa mengikat STROBE (LATCH) bersama-sama dengan CLOCK-line di ujung penerima sehingga memiliki satu baris lebih sedikit untuk ditarik, tetapi solusi ini akan membuat Anda dalam program untuk mempertimbangkan beberapa, karena sekarang "output" di unit penerima akan mengikuti JAM. Ini TIDAK direkomendasikan karena jika Anda "daisy-chain" lebih banyak menerima unit Anda dengan mudah kehilangan kendali dalam program "ke mana kita akan pergi?"

Langkah 3: Jalur KEMBALI

Jalur RETURN. Karena sensor "Latching" 3144 memiliki output "kolektor terbuka", semuanya dapat "diikat" bersama sehingga hanya membutuhkan satu jalur.

"Unit jarak jauh" Ewery memindai 8 sensor HALL. Anda dapat menggunakan beberapa unit jarak jauh dalam pengaturan "daisy-chain".

Disarankan untuk menempatkan "dummy-load" ke unit terakhir terakhir (8'th), sensor.

Dengan melakukan ini, Anda dapat dalam program Anda mengonfirmasi bahwa DATA telah dijalankan melalui semua unit.

CATATAN: jika unit kontrol utama jauh, Anda memerlukan driver jalur untuk sinyal, (saya tidak punya info tentang ini?).

Jalur RETURN mungkin memerlukan resistor "pull-up" eksternal sekitar ~ 10 Kohm, (resistor Pull-Up bawaan prosessor cukup "TINGGI" dari impedansi dan mungkin tidak cukup baik di sini).

Saya akan kembali lagi nanti ketika saya mendapatkan "Aula Pengikat" dan telah mengujinya.

Setelah mengujinya, saya akan membuat layout PCB final dan memperbarui ible ini. Kemudian saya akan memesan, (untuk menerimanya membutuhkan beberapa minggu), dan setelah itu saya akan memperbarui ini lagi. Saya juga akan membuat program untuk ini

Langkah 4: Perangkat Keras

Astaga.. Saya hampir lupa solusi bagian mekanis dari penggunaannya. Sejujurnya, saya hanya memilikinya di kepala saya. Kurang lebih seperti ini, (Saya TIDAK punya foto atau sketsa ini):

Anda memiliki pelampung, bola, silinder (lebih disukai), atau ….. Untuk pelampung ini Anda memasang magnet atau magnet, (dengan pelampung silinder Anda dapat memasang beberapa magnet, sehingga mendapatkan fungsi "tumpang tindih").

Yang terbaik adalah memiliki pelampung di "tabung" atau di rel untuk mencapai jarak konstan ke sensor.

Buat "tabung" lain, (isolasi dari cairan), dan pasang sensor dengan jarak satu sama lain di sana.

1. Dengan menempatkan sensor pada jarak tertentu, Anda dapat memperoleh magnet untuk mengaktifkan dua (atau lebih) sensor sekaligus. Dengan cara ini Anda mendapatkan "sensitivitas" ganda.

2. Memiliki magnet (beberapa) yang mencapai jarak antara dua sensor, Anda dapat menempuh jarak yang cukup jauh. Saya akan membuat gambar saran saya dan memperbaruinya nanti. Saya lampirkan di sini tata letak yang saya miliki untuk saat ini, jangan ikuti mereka secara membabi buta, (seperti yang dikatakan, saya belum memilikinya), dan itu teknologi. data komponennya. Saya tidak memiliki BOM, karena saya sudah memiliki semua barang ini, tetapi semua komponen sangat umum dan mudah didapat di mana saja: e-bay, Bangood, Ali, dll.

Tolong beri komentar ini Ibel saya jadi saya mendapat umpan balik jika saya berada di jalur sesuatu?

Jangan ragu untuk mengirim saya pertanyaan baik melalui forum ini atau langsung ke saya: [email protected]