В настоящее время смартфоны и прочая электронная техника оборудованы таким огромным количеством разнообразнейших сенсоров и считывателей, что о большинстве из них многие пользователи не только ничего не знают, но и даже никогда не слышали. Один из таких – датчик Холла. Что это и зачем нужен в смартфонах?
Что такое датчик Холла
В 1879 году Эдвином Холлом был открыт эффект, позднее получивший его имя. Суть его заключается в том, что напряжение проводника с током, помещенного в магнитное поле, меняется, причем кратно силе этого поля. Данный эффект используется в одноименном контроллере.
Таким образом, датчик Холла – прибор, позволяющий выявить наличие и характеристики магнитного поля рядом с устройством, на которое он установлен. Обычно представляет собой небольшую микросхему, которая при наличии поля подает сигнал на контроллер, а при его отсутствии – не действует.
Применение в смартфонах
Несмотря на сложное и не понятное для многих название, есть множество ответов на вопрос для чего нужен датчик Холла в смартфоне. В этом ему помогает его расположение – непосредственно за экраном на передней части смартфона. Это позволяет использовать его для бесконтактного управления устройством при помощи различных жестов и других предустановленных возможностей.
От программного обеспечения, установленного на телефоне, зависит работа сенсора – более дешевые модели не могут распознавать жесты, в то время как флагманские, наоборот, поддерживают довольно большое их количество. В основном, чем больше дисплей и размеры аппарата, тем больше возможностей для сенсора будет реализовано, так как он занимает довольно много места.
Кроме того, датчик Холла обладает и другими полезными функциями:
- Карманный электронный компас – анализ магнитных полей помогает определять направление на север при помощи смартфона, а также азимут и направление угла наклона смартфона;
- Функционирование и взаимодействие с аксессуарами – чехлы-книжки могут сами блокировать телефон, в этом случае в них вшит небольшой магнит прямо над датчиком;
- Автоматический поворот экрана – контроллер датчика определяет изменения смартфона в пространстве, поэтому именно это устройство отвечает за ориентацию дисплея.
Виды датчиков
Существует несколько разновидностей датчиков Холла, каждый из которых отличается особенностями работы и реакций на полюса магнитов:
- Униполярные. Данный тип встраивается в небольшие процессоры, смартфоны и планшетные компьютеры, сенсор реагирует только на один полюс магнита и выдает сигнал при поднесении его к устройству;
- Биполярные. Используются в авиа- и ракетостроении, реагируют на оба магнитных полюса за тем лишь исключением, что для того, чтобы отключить датчик, необходимо поднести к нему противоположный полюс магнита;
- Омниполярные. Данный тип походит на униполярные сенсоры, но сам контроллер при этом засчитывает сигнал как северного, так и южного магнитных полюсов, поэтому считается более чувствительным, хоть и занимает больше места.
Как определить наличие датчика в смартфоне
Для того, чтобы определить, предустановлен ли датчик Холла в конкретной модели, можно воспользоваться несколькими путями:
- Посетить интернет-сайт фирмы производителя, найти и скачать инструкцию к смартфону (или найти ее в коробке от него) и посмотреть список характеристик. Обычно компании пишут полный список сенсоров и контроллеров, входящих в комплектацию аппарата.
- Посмотреть отзывы на товар и обзоры на видеохостингах как YouTube. Лучше искать видео, где тестируют аксессуары для телефонов. Если демонстрируется чехол, причем при его закрытии экран гаснет, то можно быть уверенным в том, что датчик установлен.
- Поднести к верхней части экрана магнит и убрать его. Если нет реакции смартфона – контроллер не был включен в состав комплектации.
Таким образом, датчик Холла – универсальное и полезное устройство, которое применяется повсеместно для контроля за наличием и свойствами магнитного поля. Он позволяет расширить функционал смартфона.
Больше о том, что такое датчик Холла и зачем он нужен в смартфоне можно узнать на видео ниже:
что это и для чего он нужен?
Здравствуйте, дорогие читатели! Чтобы смартфон исправно выполнял свои функции, а также имел более широкий спектр возможностей, его оснащают разными датчиками. Один из таких – датчик Холла. Предлагаем разобраться, что это и для чего он нужен в телефоне.
Что такое датчик Холла?
Датчик Холла – это устройство, предназначенное для измерения напряженности магнитного поля. Работает на основе эффекта Холла, который был открыт в 1879 году и назван в честь физика Эдвина Холла.
Сам эффект заключается в том, что, помещая проводник под напряжением в магнитное поле, электроны в проводнике отклоняются в направлении, зависящем от полярности магнитного поля. Таким образом, с одной стороны идёт накопление отрицательного заряда, а с другой – положительного. Суть работы датчика как раз состоит в том, чтобы фиксировать разность между этими потенциалами.
Кому-то, может, была понятна выше написанная теория, кому-то нет. Не страшно! Чтобы было понятнее, давайте с практической точки зрения посмотрим, каким образом используется датчик Холла в смартфонах.
Датчик Холла в телефоне
Поскольку телефон представляет собой компактное портативное устройство, очевидно, что и все его детали должны быть выполнены в уменьшенном варианте.
Так, датчик Холла в телефоне является всего лишь микросхемой, которая в таком мини формате выполняет хоть и ограниченный список функций, но при этом все равно остаётся незаменим. Перечислим главные его задачи:
- Автоматическая регулировка яркости дисплея смартфона в зависимости от освещения.
- Блокировка экранf при закрытии крышки телефона и его активация при открытии. Характерно для раскладушек.
- Обеспечивает автоматический поворот экрана при соответствующих движениях, меняющих вертикальное положение гаджета на горизонтальное и наоборот. А также считывание направления движений во время игры.
- Работает в качестве цифрового компаса, даёт точное положение в GPS-навигаторе.
- Взаимодействует с магнитным чехлом (при его наличии), таким образом, экономит заряд устройства.
Возможно, вам будет интересна статья «Как распечатать фото с телефона на принтере».
Магнитный чехол
Обращали ли Вы внимание на чехлы в виде книжки, которые автоматически блокируют экран при закрытии и включают его при открытии? Как это происходит?
Ответ прост: это происходит за счет того, что такие чехлы меняют магнитное поле за счет флипа (магнита), на который реагирует датчик Холла.
Часто в продаже имеются магнитные чехлы с окошком. В нём обычно отображается самая важная информация в смартфоне (время, пропущенные звонки, непрочитанные сообщения и т.д.), которую можно узнать, не раскрывая чехол. Как так получается, что часть экрана остаётся включённым? И здесь вновь фигурирует Датчик Холла. В данном случае он сам автоматически определит, заблокировать дисплей частично или полностью. На самом деле это очень удобно и практично, поскольку расход батареи снижается за счёт того, что вся необходимая информация «как на ладони», и, тем самым, это освобождает Вас от частого пользования смартфона ради проверки оповещений.
Вывод
Стоит отметить, что работа магнитного чехла отрицательно никак не влияет на работу самого смартфона.И ещё совет: при том, что датчик Холла очень полезен в гаджетах, не все производители прибегают к его помощи. Это значит, что, прежде чем покупать тот же магнитный чехол, необходимо примерить «костюмчик», чтобы удостовериться, что телефон на него реагирует, и что датчик в него встроен!
Всем удачи!
Датчики современных смартфонов — android.mobile-review.com
26 сентября 2019
Владимир Нимин
Вконтакте
Продолжаем разбираться в устройстве смартфона. В прошлый раз смотрели экраны, а сегодня поговорим про датчики.
Акселерометр, также называют G-сенсор. Официальное определение гласит, что это устройство, измеряющее проекцию кажущегося ускорения. А если простым языком, то акселерометр помогает смартфону определить положение в пространстве, а также расстояние перемещения. Основные функции акселерометра:
- Автоповорот ориентации экрана;
- Также акселерометр можно настроить так, чтоб он реагировал на жесты и действия. Например, потрясти смартфон или перевернуть экраном вниз, чтоб заглушить вызов;
- Ещё акселерометр помогает считать шаги и помогает ориентироваться на картах (Google Maps и прочих)
Акселерометр – это громоздкое устройство, внутри которого находится инертная масса, реагирующая на все перемещения. Такой вариант для смартфона не подходил, поэтому придумали чип, имеющий кристаллическую структуру, пьезоэлектрический элемент и сенсор ёмкостного сопротивления. Когда смартфон перемещается/вращается, то пьезоэлектрический элемент выдаёт разряды, а сенсор их интерпретирует, таким образом определяя положение и скорость.
Акселерометр – базовый датчик, который есть в любом, даже самом дешевом, смартфоне. Хотя это на удивление технически сложный продукт. В смартфонах акселерометр понимает движения по 3 осям. Третья нужна для 3D позиционирования. К слову, акселерометр есть и во всех современных автомобилях, но там он обычно двухосевой (ибо автомобиль не крутится в воздухе).
Не все акселерометры одинаковые. Их делают из разных материалов. Соответственно, некоторые более чувствительные, некоторые менее.
Гироскоп – это один самых классных датчиков, о полезности которого для смартфонов долгое время никто не подозревал, пока на сцену не вышел Стив Джобс и не объяснил, как оно должно быть. Посмотрите презентацию этой шикарной функции, и как зал взорвался от восторга.
Не следует путать гироскоп и акселерометр. Эти датчики частично дублируют и дополняют друг друга. Гироскоп также служит для отслеживания положения устройства в пространстве, но он делает это путем определения собственного угла наклона относительно земной поверхности. Это очень важно, так как это означает, что в условиях нулевой гравитации, вы не сможете поиграть в Asphalt 9, используя в качестве управления наклоны устройства. Будьте внимательны!
Гироскоп (в отличие от акселерометра) не может измерять проделанное расстояние, зато гораздо точнее определяет положение в пространстве. Для понимания посмотрите, пожалуйста, видео со Стивом Джобсом выше. Начиная с времени 1:10 Джобс показывает, как определяет положение объекта в пространстве акселерометр и как гироскоп.
Обычно в современных смартфонах оба датчика работают в тандеме. Гироскоп важен для игр, дополненной реальности, а также ряда других приложений. Нередко в дешевых смартфонах производитель предпочитает экономить на гироскопе.
Датчик приближения (proximity sensor). Как видно из названия, это датчик, который помогает определить наличие перед ним объекта. Самый простой пример – это отключение экрана, когда смартфон подносят к уху. Также датчик приближения исключает фантомные включения экрана, когда смартфон находится в сумке или кармане. Такой датчик может сам или в комбинации с фронтальной камерой отслеживать движения рукой над экраном для выполнения каких-либо функций. Например, пролистывание странички в браузере и тому подобное. Существует множество технологий датчика приближения. Он может работать по типу радара, сонара, эффекта Доплера, есть инфракрасный датчик приближения, а иногда ставят и фотоэлемент.
Базовый датчик приближения, отключающий экран при поднесении к уху, есть, кажется, уже во всех смартфонах. Но продвинутость датчика можно оценить по наличию дополнительных функций.
Датчик освещения – здесь всё просто и понятно. Такой датчик помогает автоматически выставить яркость экрана. Датчик освещения уже считается базовым датчиком, но в дешевых смартфонах на нем могут сэкономить. И тогда придется каждый раз выставлять яркость вручную.
Современный датчик освещения обычно работает в комбинации с ИИ смартфона. Например, если датчик выставил определенную яркость, а вы его вручную поправили, то смартфон возьмёт на заметку и в следующий раз самостоятельно сделает экран поярче. Соответственно, всегда давайте датчику освещения освоится и подстроиться под ваши привычки прежде, чем осуждать его работу.
Датчик Холла – один из самых таинственных датчиков в смартфоне, ибо мало кто знает, зачем он нужен. Датчик, основанный на, так называемом, эффекте Холла, фиксирует магнитное поле и измеряет его напряженность. Говоря языком физики: электроны в проводнике всегда перпендекулярны (угол 90 градусов) направлению магнитного поля. Плотность электронов на разных сторонах проводника будет отличаться, возникает разность потенциалов, которую и фиксирует датчик Холла.
Но в смартфонах используется упрощенный датчик Холла, фиксирующий только наличие магнитного поля.
Обычно датчик Холла нужен для дополнительных аксессуаров. Например, именно он включает экран iPad, когда пользователь снимает магнитный чехол. Кстати, в этой функции датчик приближения вполне может подменить датчик Холла.
Также датчик Холла работает в паре с компасом, делая работу последнего более точной.
Компас (магнитомер) – это очень важный датчик, даже если вы не занимаетесь спортивным ориентированием. Именно компас отвечает за то, что на Google Maps пользователь видит не просто точку, а стрелочку, указывающую в какую-сторону вы смотрите.
Когда компас откалиброван, то отображение направления узкое. Чтобы откалибровать компас, откройте карты Google и крутите смартфон «восьмеркой»:
Барометр – обычно наличием подобного датчика могут похвастаться только флагманы. Барометр ассистирует GPS и помогает определить высоту. Наличие такого датчика полезно, так как на Google Maps уже появляются схемы зданий, и барометр определит на каком этаже вы находитесь. Также барометр используется в приложениях, определяющих физическую активность. Суть такая же: определить, сколько этажей вы прошли.
Датчик влажности – когда-то такой датчик был в Samsung Galaxy Note 4, а потом Samsung от него отказались. Роль очевидная. Датчик определяет уровень влажности.
Датчик сердцебиения/датчик кислорода в крови – ещё один фирменный датчик от Samsung, но он есть и во многих фитнес-браслетах. Работает совместно с LED-вспышкой. Прикладываете палец, LED светит вам свозь палец, а датчик измеряет, как отражаются световые волны. Волны отражаются по-разному в зависимости от пульса: кровеносные сосуды, то сужаются, то расширяются. По этому же принципу работает и функция определения кислорода в крови.
GPS – глобальная система позиционирования. По сути, это даже не датчик, а наличие у смартфона возможности коммуницировать со спутниками благодаря или отдельному, или мульти-чипу, поддерживающему сразу несколько систем. Сейчас у каждой развитой страны, есть своя система спутников. ГЛОНАСС в России, Galileo в Европе, BDS (или BeiDou) в Китае, QZSS (или Quasi-Zenith Satellite System) в Японии. Можно скачать программу GPS Test, которая покажет, какие спутники видит ваш смартфон. Например, на скриншоте ниже отображаются флаги GPS, ГЛОНАСС и Galileo.
GPS прекрасная технология, но медленная (пока там все спутники найдешь и опросишь) и потребляющая много энергии и хорошо работающая на открытой местности, поэтому была придумана ещё A-GPS (Assisted GPS). Принцип основан на том, что пока GPS ищет спутники, смартфон успевает опросить сотовые вышки, Wi-Fi сети, Bluetooth устройства на предмет местонахождения. Таким образом существенно увеличивается время «холодного» старта, а также снижается расход энергии.
Двухдиапазонный GPS. Поддержка этой опции появилась в устройствах начbfz с Android 7 и старше. iPhone так не умеет.
Обычно спутники посылают два сигнала: грубый и точный. Если говорить про GPS, то это каналы L1 и L5, а у Галилео это E1 и Е5. L1 – это грубый канал. В городе любой сигнал достигает до спутника не только напрямую, но и отражаясь от сторонних объектов (например, зданий), то есть к спутнику прилетает сразу несколько сигналов. Соответственно, и возвращается он также не один, и образуется примерная область нахождения, где все вернувшиеся сигналы пересекаются. Ещё есть точный канал L5. Этот канал гораздо меньше подвержен искажением, так как работает по принципу: Первый достигший спутника сигнал и есть верный (ведь он идет по самому короткому пути, а не через отражения), а остальные можно игнорировать.
Раньше L5 принадлежал только военным и спец объектам, но теперь спутников в небе стало много, и L5-спутников хватит на всех, поэтому было решено поделиться.
Вместо заключения
Счётчик Гейгера – самый неожиданный датчик, правда? Это японская тема. И насколько есть информация в интернете, такой датчик был только в телефоне Sharp Pantone 5, который вышел после аварии на атомной станции Фукусима-1.
Современный смартфон должен иметь на борту: акселерометр, гироскоп, датчик приближения и освещения. Также обязательно наличие компаса. Если без гироскопа можно обойтись, то точка на карте без направления раздражает. A-GPS уже есть во всех смартфонах. Отлично если GPS будет работать в двух диапазонах. Шикарно, если будет барометр.
Что такое датчик Холла в телефоне?
В смартфонах и планшетах могут применяться сразу несколько датчиков, которые помогают устройству считывать дополнительную информацию. Некоторое время назад мы рассказывали об акселерометре. Сегодня поговорим о другом датчике, а именно — о датчике Холла.
Что это такое?
Датчик Холла, использующийся в современных мобильных устройствах, представляет из себя измерительный элемент, который способен определять наличие, интенсивность и изменение интенсивности магнитного поля. Датчик назван по имени американского физика Эдвина Холла, в честь которого был назван открытый в 1879 году «эффект Холла» — явление возникновения поперечной разности потенциалов при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле.
Суть в следующем: если в магнитное поле поместить пластину под напряжением, электроны в пластине начнут отклоняться перпендикулярно направлению магнитного потока. Плотность электронов на разных сторонах пластины будет различаться, что в свою очередь приводит к разности потенциалов, которую улавливает датчик Холла.
Вот как выглядит датчик:
Для чего нужен датчик Холла в планшете или смартфоне?
Сам по себе датчик обладает достаточно широкими возможностями, хотя обычно его применяют по своему прямому назначению, измеряя напряженность магнитного поля. В частности, датчик используется в ракетных двигателях, в системе зажигания ДВС, для измерения уровня жидкости и т.п.
Встречается датчик и в современных мобильных устройствах, однако его возможности реализованы не в полной мере. Датчик фактически используется только в двух основных задачах:
- Первая — это ставший уже привычным для обладателей смартфонов цифровой компас, который в том числе применяется для улучшения позиционирования.
- Вторая задача, куда более актуальная, — это взаимодействие с популярными чехлами для смартфонов и планшетов.
Магнитные чехлы
Вы наверняка видели так называемые магнитные чехлы как для смартфонов, так и для планшетов. Они позволяют блокировать и разблокировать устройство при открытии/закрытии чехла.
Как это возможно? Установленный в устройстве датчик Холла реагирует на магнит, который расположен в самом чехле. Когда магнит расположен близко к устройству, датчик регистрирует усиление излучения, в результате чего блокирует дисплей. Такие чехлы часто имеют приставку Smart — «умный».
Когда пользователь открывает флип-чехол (чехол-книжка), датчик фиксирует уменьшение интенсивности излучения и разблокирует экран.
А что, если чехол имеет специальное окошко, в котором показывается информация, даже если чехол закрыт? В таком случае датчик Холла тоже используется — он дает команду на переключение между различными режимами работы дисплея, то есть выводит в окошко только определенную информацию, например, время, дату, уведомления. Пример такого чехла — от компании Samsung:
И кстати, если используется экран, созданный по технологии AMOLED, в силу особенности технологии показываемая информация в окошке практически никак не сказывается на расходе энергии аккумулятором.
Есть ли в моем смартфоне датчик Холла?
Есть с вероятностью в 99%. Большинство производителей указывают его в характеристиках к смартфону, но не всегда. В этом случае обратите внимание на аксессуары: если имеются умные магнитные чехлы, значит, датчик Холла в смартфоне точно имеется.
Современные смартфоны могут оборудоваться различными микроконтроллерами. Не обошли стороной производители и датчик Холла. Как работает устройство — да очень просто! Если к проводнику подвести постоянный ток и поместить его в магнитное поле, то возникнет разность потенциалов, или напряжение. Этот эффект обнаружил в 1897 году учёный Эдвин Герберт Холл. Основываясь на этом свойстве, был сконструирован прибор, названный в честь изобретателя.
Датчик Холла — это устройство, регистрирующее напряжённость магнитного поля, иными словами, определитель его наличия. Микроконтроллеры выпускаются как в цифровом виде, так и аналоговом. Цифровой основан на преобразовании индукции поля в напряжение, аналоговый реагирует на изменение полярности. Благодаря своим малым размерам широкое применение датчики Холла, магнитные в частности, получили в оснащении мобильных телефонов. Зачем он ставится в смартфоны, рассмотрено ниже.
Назначение датчика Холла
С его помощью улучшается позиционирование устройства, увеличивается скорость старта GPS-навигации. Не последнюю роль он играет в энергосбережении. Хоть прибор и имеет большие возможности применения, в мобильных устройствах в основном используется для решения таких задач:
- улучшение позиционирования по отношению к горизонту земли;
- на его основе работает компас устройства;
- включение и отключение экрана при взаимодействии с магнитом.
Микроконтроллер обладает высокой чувствительностью, для чего в смартфоне датчик Холла размещается на лицевой стороне гаджета. Это даёт возможность быстро и безошибочно реагировать на изменения магнитного поля. Хочется отметить, что микроконтроллер применяется не только в смартфонах, но и также телефонах вида «раскладушка».
Взаимодействие с чехлами
Благодаря встроенному прибору обеспечивается включение экрана при открытии крышки и выключение при закрытии. Для чего в смартфоне датчик Холла и ставится на лицевой стороне, позволяя использовать специальные чехлы. Датчик реагирует на изменение магнитного поля вызванного миниатюрным магнитом, вшитым в сам чехол. При приближении магнита — закрытии крышки чехла — экран блокируется, при обратном действии — активируется.
Таким образом, устройство работает как магнитометр, регистрируя магнитное поле. Работая по упрощённому принципу, датчик реагирует на силу воздействия постоянного магнита, а не сравнивает напряжённость магнитного поля по осям.
Магнитный чехол — это аксессуар, похожий на книжку, он полностью закрывает переднюю и заднюю сторону смартфона. Такое устройство препятствует появлению царапин на экране и защищает при падении. Характеризуется тем, что имеет встроенный магнит. Особую популярность получили чехлы с окошком, получившие название flip cover. У этого вида чехла сделано специальное окошко из прозрачного пластика, отображающее определённый участок.
На этом участке отображается такая информация:
- текущее время;
- погода;
- уведомления;
- активная кнопка для осуществления и приёма звонков и т. п.
Подобная функциональность и обеспечивается рассматриваемым устройством. Магнитные поля через него определяют, активировать экран или нет. Магнит, вмонтированный в чехол, не оказывает негативного влияния на сам телефон.
Цифровой компас
Компас используется не только по своему прямому назначению, то есть определению сторон света, но и для программ навигации. Наличие микроконтроллера улучшает позиционирование, увеличивая точность. Таким образом, датчик участвует в GPS навигации, помогая отображению информации о направление движения владельца смартфона. Эта способность используется и в некоторых играх, таких как Pokemon Go и аналогичных.
Работа функции автоповорота, коррекция изображения
Автоматический поворот экрана — это функция, которой оборудован любой телефон на системе Андроид. Большинство пользователей не представляют без него работу: в зависимости от положения смартфона в пространстве изображение всегда располагается с правильной стороны.
Микроконтроллер Холла обеспечивает и коррекцию изображения. Реализуется автоматическая коррекция в режиме «фотокамера» или при изменении времени суток.
Определение и калибровка датчика
Калибровка в первую очередь необходима для использования датчика как магнитометра. Существует возможность его откалибровать через инженерное меню, здесь же осуществляется и блокировка датчика Холла. Вход в меню происходит согласно документации на используемый смартфон. Обычно в свободном доступе такую информацию найти трудно, поэтому проще и безопаснее провести настройку из приложения, которое его применяет. Для этого необходимо найти в настройках пункт «Калибровка» и точно выполнить все указания.
Производители смартфонов не всегда указывают все датчики, которыми оборудован телефон. Определить наличие рассматриваемого устройства можно самостоятельно. Для этого поднесите магнит к лицевой части телефона: микроконтроллер деактивирует экран. Если магнит убрать, экран снова включится.
Микроконтроллер — полезное внедрение в мобильный телефон, наличие датчика добавляет полезные функции смартфону и делает его энергоэкономичным. При рассмотрении датчика Холла необходимо отметить, что из-за малых размеров смартфонов его способности не могут быть полностью реализованы. Но не исключено появление новых возможностей его применения в будущем.
В последнее время в характеристиках мобильных телефонов и смартфонов можно встретить упоминание некого датчика Холла. Название данного датчика совершенно не объясняет зачем он нужен и как работает, поэтому многие пользователи стали искать эту информацию в сети. Если вас также интересует, что такое датчик Холла в телефоне или смартфоне, для чего он нужен и как работает, то предлагаем ознакомиться с данной статьей.
Что такое датчик Холла
Датчик Холла – это устройство, предназначенное для измерения напряженности магнитного поля. Данный датчик работает на основе так называемого эффекта Холла, который был открыт американским физиком Эдвином Холлом в конце 19 столетия. Эффект Холла представляет собой поперечную разность потенциалов, которая проявляется при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле.
Сейчас датчики Холла используются в самых разных приборах. Например, их применяют в конструкции электродвигателей, двигателей внутреннего сгорания, компьютерных дисководов, электроизмерительных приборов. Также данный датчик можно встретить и в мобильных устройствах: телефонах, смартфонах, планшетах, умных часах и ноутбуках.
Для чего нужен датчик Холла в телефоне или смартфоне
В кнопочных телефонах с форм-фактором «раскладушка» или «слайдер» датчик Холла используется для фиксации момента закрытия телефона. Для этого на одной из частей телефона располагают датчик Холла, а на другой небольшой магнит, который при закрытии устройства оказывается прямо над датчиком. В результате при закрытии телефона датчик Холла срабатывает, что позволяет зафиксировать закрытие телефона и выполнить какое-то действие, например, прервать разговор или выключить экран. Таким же способом датчик Холла используется и в ноутбуках, когда пользователь закрывает ноутбук датчик срабатывает и операционная система отправляет компьютер в режим сна.
Современные смартфоны выпускаются в основном в монолитном корпусе, поэтому им не нужно фиксировать момент закрытия. Но, во многих таких моделях все равно используется датчик Холла. Как правило, в таких моделях датчик Холла используется для помощи GPS навигатору и для взаимодействия с умными чехлами, которые еще иногда называют «Smart Case»
Такие чехлы обычно имеют небольшое окошко, в котором при закрытии чехла появляется какая-то информация, например, текущее время или уведомления. Работает это благодаря датчику Холла, расположенному в корпусе смартфона, и небольшому магниту, спрятанному в крышке чехла. Когда чехол закрывается магнит приближается к датчику Холла и тот срабатывает.
В каких телефонах и смартфонах используется датчик Холла
Производители телефонов и смартфонов далеко не всегда не указывают наличие датчика Холла в характеристиках своих устройств. Но, если телефон выполнен в форм-факторе раскладушки или слайдера, то в его конструкции наверняка есть такой датчик. Также датчик Холла всегда присутствует в тех моделях, для которых производитель выпускает умные чехлы (Smart Case).
В качестве примера можно привести следующие смартфоны, в которых точно присутствует датчик Холла:
- Meizu MX5
- LG Nexus 5X
- Meizu M2 Note
- Nokia 5 Dual SIM
- Sony Xperia XA1 Ultra
- Lenovo Vibe S1
- Xiaomi MI 5C
- Lenovo K3 Note
- Samsung Galaxy S7
- Google Pixel / Google Pixel XL
Датчик Холла в телефоне или планшете – что это?
Датчик Холла, служащий для определения наличия магнитного поля, носит имя ученого — физика, открывшего одноименный принцип. А именно: было обнаружено, что в проводнике, попадающем в магнитное поле, изменялось напряжение тока, появляется ЭДС (электродвижущая сила). Подобные элементы устройств бывают цифровые и аналоговые.
Этот датчик определяет наличие магнитного поля.
Зачем нужен датчик Холла? Если магнитное поле есть, прибор показывает цифру — его величину. Причем аналоговый показывает его полярность, помимо значения. А цифровой при отсутствии поля выдает «ноль», в присутствии — некоторую цифру.
Области применения датчиков Холла
Датчиками Холла укомплектованы многие устройства, а также они применяются сами по себе для измерения напряженности поля. Это электрические и ракетные двигатели, система зажигания автомобилей, измерители, приборы с бесконтактным воздействием.
Датчик Холла помогает автоматически отключать экран девайса, когда чехол закрыт.
Устройства для мобильной связи также содержат в своем составе этот сенсор. За что отвечает датчик Холла в смартфоне? В современном устройстве мобильной связи данный прибор является измерительным элементом, распознающим присутствие, отсутствие, интенсивность и изменение магнитного поля. Возможности датчика не ограничиваются измерениями. Также он определяет наличие возможности бесконтактного взаимодействия.
На датчике Холла основан магнитометр, присутствующий во многих «навороченных» и продвинутых мобильных устройствах. Но не во всех случаях подобная возможность реализуется полностью. В основном, это две следующие функции.
- Компас для программ навигации, позволяющий быстрее определять местоположение и направление.
- Взаимодействие смартфона с аксессуарами, например, с магнитным чехлом, блокирующим экран при его открытии. Или включение, выключение дисплея в раскладных телефонах при движении крышки.
Принцип действия датчика
Контролируя состояние устройства, датчик Холла осуществляет бесконтактное переключение от нерабочего режима к рабочему и обратно. Бесконтактный способ исключает загрязнение и механические нагрузки. Можно представить себе этот элемент в виде пластины из полупроводника с малой толщиной.
Когда постоянный ток проходит через него, на краях появляется малое напряжение. Магнитное поле, как известно, проходит перпендикулярно электрическому и усиливает эту величину пропорционально магнитной индукции. Датчик Холла создает электрические импульсы с низким напряжением, что и нашло применение в бесконтактных системах, реализующих принцип сенсорного реагирования.
Датчик Холла в устройствах мобильной связи: планшетах, смартфонах, телефонах
При наличии датчика Холла (Hall sensor) в конструкции смартфонов и планшетов, особенно дорогостоящих, он выполняет функцию реагирования на усиление поля. Производители не указывают присутствие этого элемента в устройстве. Но «умный чехол», имеющийся в числе аксессуаров для планшета, смартфона, обязательно связан с ним. С помощью этого дополнения планшет разблокируется или блокируется при открытии и закрытии соответственно.
В чехол встроен магнит, реагирующий на датчик Холла в планшете. Когда оболочка закрыта, магнит находится рядом с сенсором Холла, что блокирует экран. При открытии «книжки» — чехла магнит отдаляется, экран включается. Такое дополнение к планшету не вредит самому устройству, как некоторые могут подумать.
Ранее сенсором Холла были снабжены только самые выдающиеся устройства от ведущих фирм. Сейчас магнитометр встречается во многих телефонах. Он управляет многими возможностями, например, листает фотографии посредством жестов.
Датчик Холла в телефоне реализует не все функции из-за недостатка места, экономии потребления энергии и финансовой нецелесообразности. Однако, он ускоряет поиск GSM в устройствах, взаимодействует с дополнениями типа чехла, с помощью которого сенсор принимает решения по активизации экрана.
Как пример, вот вам несколько смартфонов, в которых установлен датчик Холла. К ним относятся:
А в твоем смартфоне установлен датчик Холла? Используешь ли ты его возможности на полную катушку? Напиши об этом в комментариях!
ПульсометрВ 2010 году, когда было представлено первое поколение флагманского смартфона Samsung Galaxy S, в нем было пять датчиков. Четыре года спустя, Samsung Galaxy S5 удвоил это число до десяти: «Датчик температуры / влажности» был заменен на Galaxy S4, но были добавлены сканер отпечатков пальцев и датчик сердечного ритма.
На изображении выше показаны датчики, используемые в Galaxy S5, и их расположение на материнской плате в произвольном порядке.Зачем? Поскольку статья посвящена сенсорам Galaxy S4, мы подумали, что вам может быть интересно проверить ваши сенсоры на наличие сенсоров. Более того, технологии датчиков и распознавания позволяют использовать многие новые технологические и инновационные функции Galaxy S5. Таким образом, то, что и сколько смартфон способен воспринимать или распознавать, весьма важно, поэтому мы посвятили ему тест. Попробуйте сопоставить буквы и цифры правильно, чтобы проверить свои чувства. Если вы не хотите, ответы будут любезно предоставлены в нижней части страницы.
Вот как работает датчик сердечного ритма и сканер отпечатков пальцев, и как работают датчики Galaxy S5.
Как это работает: Датчик ЧСС
Впервые в истории смартфона Galaxy S5 оснащен датчиком сердечного ритма, который позволяет пользователям контролировать свою физическую информацию. Это открывает множество возможностей с точки зрения выгоды, которую можно получить от использования такой информации.
Пользователи могут проверить свой пульс через приложение S Health. Следуя инструкциям S Health, пользователям просто нужно осторожно прижать палец к датчику сердечного ритма, который расположен в нижней части камеры на задней панели.
Датчик сердечного ритма состоит из красного светодиода и датчика пульса. Во-первых, красный светодиод излучает свет на кожу пользователя. Затем датчик пульса измеряет движение эритроцитов капилляров, которые находятся под пальцем, в соответствии с пульсацией, чтобы измерить частоту сердечных сокращений путем вычисления частоты волны в минуту.
Датчик измеренного пульса отображается на смартфоне, и измерения пульса могут быть записаны и сохранены в смартфоне. Пользователи могут измерять частоту сердечных сокращений до и после тренировки, чтобы проверить свое здоровье и состояние тренировки.
Как это работает: Сканер отпечатков пальцев
Еще одним «наиболее упоминаемым» сенсором Galaxy S5 является сканер отпечатков пальцев, который улучшил удобство использования и безопасность смартфона.
Сканер отпечатков пальцев Galaxy S5 поддерживает не только функцию биометрической блокировки экрана, но также поддерживает отдельные функции блокировки файлов с помощью «частного режима» и безопасных мобильных платежей.
Например, люди, как правило, используют относительно простые пароли, такие как их день рождения, что относительно небезопасно. Используя биометрическую информацию, пользователи повышают безопасность своих мобильных покупок. Чтобы максимально использовать возможности и технологии, Samsung заключила партнерское соглашение с Paypal, системой мобильных платежей через Интернет, чтобы назначать пароли с помощью отпечатков пальцев для упрощения и повышения безопасности мобильных покупок в 26 странах.
Одной из основных проблем сканера отпечатков пальцев является утечка отпечатков пальцев из-за личных данных, поскольку отпечатки пальцев обычно сохраняются в виде изображения.
В Galaxy S5 отличительные характеристики отпечатков пальцев извлекаются и шифруются, а не сохраняются как полное изображение. Затем он обрабатывается как шаблон через защищенную зону чипа устройства. Более того, каждое устройство зашифровано уникальным образом, поэтому никто не сможет расшифровать информацию, касающуюся отпечатка пальца, даже сам Samsung.
Таким образом, отпечатки пальцев пользователей не сохраняются на устройстве, поэтому опасность раскрытия информации отсутствует.
Пользователи могут зарегистрировать 3 отпечатка пальца, и эти отпечатки могут быть распознаны в перпендикулярном или параллельном направлении. Чтобы сохранить уникальный дизайн серии Galaxy S при установке функции сканера отпечатков пальцев, она применила функцию под названием Swype. Используя метод Swype, отпечатки пальцев пользователей можно распознать, проведя пальцем от нижней части экрана к кнопке «Домой».
Через Samsung Mobile APK сторонние разработчики должны разрабатывать различные приложения, использующие сканер отпечатков пальцев.
Ниже приведен список из 8 других датчиков Galaxy S5 , которые также представлены в предыдущей модели:
Барометр : Определяет атмосферное давление текущего местоположения пользователя и высоту. Барометр может рассчитать количество сожженных калорий в зависимости от атмосферного давления и высоты.
Датчик Холла : распознает, открыта ли крышка или закрыта.
RGB Light Sensor : Измеряет интенсивность света и применяется к адаптивному дисплею, который оптимизирует экран для окружающей среды.
Датчик жеста : распознает движения рук, обнаруживая инфракрасные лучи, которые отражаются от ладони пользователя.
Датчик приближения : распознает ситуации, когда пользователь подносит смартфон к своему лицу.Он может немедленно сделать телефонный звонок и выключить экран, чтобы предотвратить ненужное сенсорное взаимодействие, когда пользователь находится на телефоне.
Gyro Sensor : определяет состояние вращения мобильного телефона по трем осям.
Датчик ускорения : определяет состояние движения мобильного телефона по трем осям.
Спасибо за чтение о датчиках Galaxy S5. Мы также хотели бы поблагодарить людей, которые пропустили статью, чтобы охотно проверить ответы на викторину в начале.Ниже приводится правильное расположение датчиков Galaxy S5.
* Все функциональные возможности, спецификации и другая информация о продукте, представленная в этом документе, включая, помимо прочего, преимущества, дизайн, цены, компоненты, производительность, доступность и возможности продукта, могут быть изменены без уведомления или каких-либо обязательств.
,Помимо очевидных функций, таких как сенсорный экран и биометрические датчики, современный смартфон поставляется с набором современного оборудования в виде различных датчиков, которые помогают вашему устройству ощущать окружающую среду вокруг него. И если у вас есть телефон Samsung, скорее всего, у вас есть удобная функция, которая позволяет вам проверить, работают ли эти датчики на 100 процентов.
Без ведома многих поклонников Samsung большинство телефонов Galaxy имеют встроенный секретный диагностический режим, в который можно войти, просто введя малоизвестный код. Более того, эта функция чрезвычайно проста в обращении и представляет собой удобный способ тестирования нового или подержанного телефона, чтобы убедиться, что он находится в отличном рабочем состоянии, прежде чем совершить покупку.
Не пропустите: Gamify Diagnostics на вашем телефоне Android с этим классным маленьким приложением
Доступ к секретному меню диагностики
Прежде чем мы начнем, важно отметить, что эта функция может быть недоступна на вашем устройстве.Известно, что некоторые операторы, в частности Verizon и Sprint, блокируют режим диагностики на основе кода на своих смартфонах и планшетах Samsung, хотя в новых телефонах Sprint, таких как Galaxy S6, эта функциональность восстановлена.
Чтобы начать играть, просто откройте приложение для телефона Samsung. Оттуда введите * # 0 * # с помощью клавиатуры набора номера, и телефон немедленно перейдет в режим секретной диагностики. Обратите внимание, что процесс происходит автоматически, поэтому нет необходимости нажимать зеленую кнопку вызова, чтобы ввести команду.Поэтому, если вы вводите код и ничего не происходит, эта функция отключена на вашем устройстве.
Ниже приведены следующие тесты, которые вы можете выполнить на своем телефоне Samsung после ввода кода и перехода в режим HwModuleTest. Обратите внимание, что на некоторых скриншотах могут отсутствовать из-за соображений безопасности или характера тестов.
Красный, Зеленый и Синий Экраны
Выбор любого из этих трех тестов проверяет наличие красного, зеленого и синего цветовых спектров вашего телефона и будет ярко показывать соответствующие цвета при выборе.Чтобы вернуться на главную страницу диагностики, просто нажмите на экран, чтобы выйти.
Приемники вибрация
Чтобы проверить, правильно ли работает приемник телефона, нажмите кнопку «Приемник», чтобы начать тестирование. Это должно привести вас к белому экрану, сопровождаемому отчетливо слышимым тональным сигналом. Если вы удовлетворены, просто дважды нажмите кнопку «Назад», чтобы вернуться на главную тестовую страницу.
«Вибрация» проверяет вибрационный двигатель вашего телефона. Ваш экран станет черным после нажатия на кнопку «Вибрация», сопровождаемая постоянной вибрацией.Нажмите на экран один раз, чтобы выйти из этого теста и вернуться к главному экрану теста.
Затемнение
Нажатие на «Затемнение» приведет вас к красному, зеленому и синему экранам. Затем экран будет переключаться между затемнением и яркостью при каждом касании экрана. Чтобы вернуться на главную тестовую страницу, нажмите кнопку увеличения громкости.
3/0/test-your-samsung-phone-by-using-secret-code-0.w1456.jpg» alt=»How to Test Your Samsung Phone by Using Secret Code *#0*#» />Mega Cam
Нажмите на «Mega Cam», чтобы проверить свою основную камеру. Используйте кнопки регулировки громкости для увеличения или уменьшения масштаба, затем нажмите на кнопку камеры в нижней части экрана, чтобы сделать снимок.Обратите внимание, что по умолчанию вспышка включена, и ваша тестовая фотография также будет сохранена в вашей галерее. Когда вы закончите тестирование камеры, нажмите кнопку «Назад», чтобы выйти на главный экран диагностики.
Датчик
При нажатии на кнопку «Датчик» откроется тестовая страница для множества датчиков, а именно: акселерометр, датчик приближения, барометр, датчик освещенности, гироскоп, магнитный датчик, HRM и сканер отпечатков пальцев. Я рассмотрю все восемь из этих подменю в отдельных разделах ниже.
1. Акселерометр
Акселерометры — это жизненно важные датчики, которые используются для определения ориентации телефона, в основном для измерения линейного ускорения движения. Чтобы проверить его функциональность, нажмите либо «Проверка изображения», чтобы проверить переходы пейзаж-портрет, либо «График», чтобы измерить, насколько хорошо датчик обнаруживает движение, встряхивая устройство вверх и вниз.
2. Датчик приближения
Проверяет датчик приближения вашего устройства, который отвечает за выключение экрана, когда телефон находится напротив вашего лица во время телефонного звонка, чтобы предотвратить случайные прикосновения.Чтобы проверить эту функцию, просто закройте верхнюю часть телефона рукой. Теперь экран должен стать зеленым, если датчик приближения работает, поэтому снимите крышку, чтобы экран стал белым, и переходите к следующему тесту.
3. Барометр
Этот датчик в основном отвечает за отслеживание высоты и помогает давать более точные показания GPS. Проверка этой функции проста — просто нажмите «Самопроверка Барометра», чтобы запустить автоматический тест, который мгновенно сообщит вам, работает ли он или нет.
4. Датчик света
Как следует из названия, этот датчик отвечает за обнаружение внешнего освещения. Нажмите на «Датчик освещенности», чтобы начать тестирование, а затем выставьте ваш телефон на свет различной яркости. Три уровня должны регистрироваться по очереди, начиная с «Уровня 1» для слабого освещения вплоть до «Уровня 3» для чрезвычайно яркого освещения.
5. Гироскоп
Гироскоп измеряет вращение вашего устройства и работает вместе с акселерометром, чтобы нарисовать полную картину общего движения.Есть несколько способов проверить гироскоп вашего телефона — вы можете выполнить тест вручную, нажав «Дисплей» или «График», или вы можете повернуть телефон и прочитать соответствующие результаты в виде чисел или линейного графика.
Кроме того, вы можете выбрать автоматическое тестирование функциональности гироскопа вашего устройства, выбрав «Самотестирование гироскопа» для осей x и y .
6. Магнитный датчик
Проверяет работоспособность магнитного датчика вашего устройства.Нажатие на «Самотестирование» запустит автоматическую проверку, чтобы увидеть, прошло ли ваше устройство или отказывает. Если вы хотите провести тестирование вручную, нажмите «Power Noise Test», а затем обведите магнит вокруг телефона. Например, на S8 магнитный датчик расположен вдоль левого верхнего угла телефона, о чем свидетельствуют магнитные пики на графике, когда магнит находится вблизи этой области.
7. HRM
Это проверяет пульсометр вашего смартфона и может быть выполнен двумя способами.Нажав на кнопку «Пуск» на вкладке «HRM», вы попадете на страницу «Проверка HRM», и оттуда вы можете проверить пульсометр своей трубки, положив палец на датчик. Если вы хотите запустить тест «HRM EOL», вам нужно будет поставить телефон в автономный режим и держать его полностью неподвижным, в противном случае он зарегистрирует несколько сбоев.
8. Датчик отпечатков пальцев
Служит для проверки вашего сканера отпечатков пальцев. Нажмите на «Нормальное сканирование», чтобы начать тестирование, которое будет выполнено автоматически, чтобы проверить, все ли компоненты работают нормально.Нажатие на «Информация о датчике» покажет детали, например, версию прошивки, которую вы можете просмотреть.
Touch
Сенсорный экран вашего телефона — это, пожалуй, самый важный компонент, который вы можете проверить, так как он обычно необходим для доступа и взаимодействия с телефоном. Поэтому, чтобы проверить эту функциональность и проверить наличие мертвых зон, нажмите кнопку «Сенсорный», чтобы начать работу. Теперь обведите квадраты на экране, чтобы заполнить поле, помеченное X, которое должно стать зеленым.После этого вы автоматически вернетесь на главную тестовую страницу. Кроме того, вы также можете выйти на главную тестовую страницу, нажав кнопку увеличения громкости.
Sleep & Speaker
Нажатие на кнопку «Sleep» проверит функциональность вашего устройства в спящем режиме. Это должно немедленно перевести ваш телефон в спящий режим. После этого включите телефон, как обычно, и вы автоматически вернетесь на главную страницу диагностики.
Нажмите на кнопку «Динамик», если вы хотите проверить аудиовыход вашей трубки, который, в свою очередь, воспроизводит образец песни, которую вы можете прослушать.Убедившись, что у вас хорошие динамики, просто нажмите на кнопку «Динамик» еще раз, чтобы завершить тест.
Sub Key
«Sub Key» тестирует ваши аппаратные кнопки, а также кнопку виртуального дома, если у вас Note 8 или S8. Нажатие каждой кнопки меняет цвет экрана, чтобы помочь проверить их функциональность. Нажмите на кнопку выхода в середине экрана, чтобы вернуться на главную страницу диагностики.
Front Cam
Чтобы проверить переднюю камеру, просто нажмите на кнопку «Front Cam», чтобы начать.Это поднимет переднюю камеру и позволит вам сделать селфи, как обычно. Помните, что любые сделанные вами тестовые фотографии будут автоматически сохраняться в галерее вашего телефона, поэтому обязательно удалите их, если они предназначены исключительно для тестирования. Когда вы закончите тестировать свою селфи-камеру, дважды нажмите кнопку «Назад», чтобы вернуться на главную страницу тестирования.
Gripsensor
Скорее всего, в вашем телефоне Samsung есть датчики, которые определяют вашу хватку. Чтобы проверить эту функцию, нажмите на кнопку «Gripsensor», затем следуйте инструкциям и отпустите ручку, когда появится указание.Вы должны получить синий экран с надписью «Работает», если датчик сцепления работает правильно. После завершения теста дважды нажмите кнопку «Назад», чтобы вернуться на главный экран.
LED & Low Frequency
Тест светодиодов проверяет работоспособность светодиодного индикатора уведомлений вашего устройства. Выполнить тест очень просто — просто нажмите кнопку «LED», затем нажмите на экране, чтобы изменить цвет индикатора с красного на зеленый и, наконец, на синий. Нажмите на экран в последний раз, чтобы завершить тест и вернуться на главную страницу диагностики.
«Низкочастотный» проверяет динамик вашего телефона, и, нажав на кнопку, чтобы начать тестирование, вы перейдете на страницу «Низкочастотный тест». Оттуда, нажмите на 100 Гц, 200 Гц и 300 Гц и прислоняйте ухо к наушнику телефона каждый раз, когда вы выбираете частоту, чтобы проверить низкий гудящий шум. После завершения тестов вы можете вернуться на главную страницу диагностики, дважды нажав кнопку «Назад».
Тест эмулятора штрих-кода
Если вам необходимо проверить способность вашего телефона правильно генерировать штрих-коды, нажмите «Тест эмулятора штрих-кода».«После этого вы перейдете на страницу, содержащую различные штрих-коды. Оттуда просто нажмите на каждый штрих-код и отсканируйте их с помощью сканера штрих-кода, чтобы убедиться, что они правильно читаются. После того, как вы закончите тестирование, дважды нажмите кнопку« Назад » вернуться на главную страницу диагностики.
Тесты Холла IC, MST & MLC
Датчик Холла IC обнаруживает магнитные поля и в основном используется для обнаружения магнитных откидных крышек, чтобы автоматически переводить телефон в режим сна, когда магнит внутри откидной крышки касается телефона.Сам по себе тест мало что дает, и он просто подтверждает, что ИС Холла работает правильно.
MST, что означает магнитную защищенную передачу, позволяет устройствам временно считывать ваш телефон как кредитную карту. Этот датчик необходим при использовании платежных сервисов, таких как Samsung Pay. MLC, с другой стороны, является технологией, которая используется в датчиках отпечатков пальцев. В этой области не так много тестов, которые, похоже, больше ориентированы на разработчиков.
Iris Camera Test
И последнее, но не менее важное: «Iris Camera Test» тестирует инфракрасную камеру с диафрагмой, которая используется для разблокировки вашего устройства.Нажатие на кнопку поднимает камеру радужной оболочки, чтобы вы могли выровнять глаза, и мгновенно закроется и вернется на главную страницу диагностики, как только она успешно отсканирует вашу радужную оболочку.
Выход из режима HwModuleTest
Как только вы закончите выполнять свои диагностические тесты, вы можете выйти из режима HwModuleTest. Чтобы сделать это, просто дважды нажмите кнопку «Назад», чтобы вернуться к номеронабирателю телефона, затем выйдите из него, как обычно. Теперь вы можете продолжать остаток дня, зная, что с вашим любимым устройством все в порядке!
Не пропустите: все лучшие новые функции в обновлении Samsung Oreo
Обеспечьте безопасность своего соединения без ежемесячного счета .Получите пожизненную подписку на VPN Unlimited для всех ваших устройств с единовременной покупкой в новом магазине гаджетов и наблюдайте за Hulu или Netflix без региональных ограничений.
Купить (скидка 80%)>
Изображение обложки и скриншоты от Amboy Manalo / Gadget Hacks ,Интерфейсный датчик Холла с Raspberry Pi
Датчики Холла — это датчики, которые генерируют электрический сигнал на своем выходе, когда он входит в контакт с магнитным полем. Аналоговое значение электрического сигнала на выходе датчика является функцией напряженности магнитного поля. Датчики Холла в наши дни повсюду, они используются по разным причинам и во всех видах устройств, от мобильных телефонов до коммутаторов, для измерения скорости, положения и расстояния в автомобилях и в других продуктах автомобильной промышленности.Эта универсальность датчика Холла делает их обязательными для производителей и инженеров-электриков, поэтому сегодня я покажу нам, как использовать датчик Холла в проекте Raspberry Pi на базе .
Вы можете в любое время проверить другие наши проекты, основанные на датчике Холла, включая сопряжение датчика Холла с Arduino.
Необходимые компоненты
Следующие компоненты / части необходимы для создания этого проекта;
- Raspberry pi 2 или 3
- SD-карта (минимум 8 ГБ)
- Датчик Холла
- Перемычки
- Макеты
- LAN Cable
- Источник питания
Некоторые дополнительные детали, которые можно использовать, включают:
- Монитор
- Клавиатура и мышь
- HDMI кабель
- Wi-Fi Dongle
Этот учебник будет основан на Raspbian Stretch OS, поэтому, чтобы продолжить как обычно, я предполагаю, что вы знакомы с настройкой Raspberry Pi с Raspbian Stretch OS, и вы знаете, как SSH в Raspberry Pi с помощью программного обеспечения терминала, как шпатлевка.Если у вас есть проблемы с любым из этого, на этом веб-сайте есть тонны учебников по Raspberry Pi, которые могут вам помочь.
Для тех, кто будет устанавливать Raspbian stretch OS впервые, одна проблема, которую я обнаружил, у большинства людей, это вход в Raspberry Pi через ssh. Следует отметить, что ssh изначально отключен в ОС, и вам понадобится либо монитор для его включения, либо в параметрах конфигурации raspberry pi, либо вы создадите пустой файл с именем ssh на компьютере с Windows или Linux и скопируете пустой файл в корневой каталог SD-карты.Вам нужно будет вставить SD-корзину в слот для SD-карт вашего компьютера, чтобы скопировать на нее.
Использование второго метода больше подходит для тех, кто работает с пи в режиме без головы. Когда все детали готовы, мы можем приступить к строительству.
Принципиальная схема :
Для использования датчика эффекта Холла с Raspberry Pi подключите компоненты в соответствии со схемой ниже.
Датчик Холла, используемый в этом руководстве, может выводить как аналоговые, так и цифровые значения на выходе.Но чтобы упростить учебник, я решил использовать цифровое значение, потому что для использования аналогового выхода потребуется подключение АЦП к Raspberry Pi.
Python Code и рабочее объяснение:
Python-код для этого проекта датчика Холла очень прост, все, что нам нужно сделать, это прочитать выходные данные датчика Холла и включить или выключить светодиод соответственно. Светодиод должен включаться, если обнаружен магнит, и выключаться в противном случае.
Включите Raspberry Pi и SSH в него, используя шпаклевку (если подключены в безголовом режиме, как я). Как обычно в большинстве моих проектов, я создаю каталог внутри домашнего каталога, где хранится все о каждом проекте, поэтому для этого проекта мы создадим каталог с именем зал . Пожалуйста, обратите внимание, что это просто личное предпочтение держать вещи в порядке.
Создать каталог с помощью;
mkdir hallsensor
Измените каталог на только что созданный новый каталог и откройте редактор для создания скрипта Python, используя;
CD HallSenseor
с последующим;
нано-сенсорный код.пи
После того, как редактор открывается, мы набираем код для проекта. Я сделаю краткую разбивку кода, чтобы показать ключевые концепции, и после этого будет доступен полный код Python .
Мы начинаем код с , импортируя библиотеку RPI.GPIO , которая позволяет нам писать скрипты python для взаимодействия с выводами raspberry pi GPIO.
импорт RPi.GPIO as gpio
Затем мы устанавливаем конфигурацию нумерации для GPIO Rpi, которую мы хотим использовать, и отключаем предупреждения GPIO, чтобы разрешить выполнение кода свободным потоком.
gpio.setmode (gpio.BCM) gpio.setwarnings (False)
Затем мы устанавливаем , объявляем выводы GPIO , к которым подключен светодиод и цифровой выход датчика Холла, в соответствии с выбранной нумерацией BCM.
Hallpin = 2 ledpin = 3
Затем мы устанавливаем контакты GPIO в качестве входа или выхода . Вывод, к которому подключен светодиод, устанавливается в качестве выхода, а контакт, к которому подключен датчик Холла, — в качестве входа.
gpio.setup (Hallpin, gpio.IN) gpio.setup (ledpin, gpio.OUT)
После этого мы напишем основную часть кода, которая представляет собой цикл и , который постоянно оценивает выходной сигнал датчика Холла и включает светодиод, если магнит обнаружен и выключает светодиод, когда магнит не обнаружен.
при истинном: if (gpio.input (hallpin) == False): gpio.output (ledpin, True) Печать («обнаружен магнит») остальное: гпио.выход (ledpin, False) Печать («магнитное поле не обнаружено»)
Полный код Python с демонстрационным видео приведен в конце проекта.
Скопируйте и сохраните код и выйдите из редактора после ввода его с помощью;
CTRL + X , затем и .
После сохранения еще раз проверьте ваши соединения и запустите скрипт python, используя;
sudo python hallsensorcode.py
При работающем скрипте всякий раз, когда магнит или что-либо магнитное приближается к датчику Холла, светодиод загорается, как показано на рисунке ниже.
От герконов для умного дома до спидометров для велосипеда, есть несколько очень крутых вещей, которые можно построить с помощью этого урока на базе. Не стесняйтесь поделиться любым проектом, который вы планируете построить в разделе комментариев ниже.
Все проверяют наши предыдущие проекты на основе датчиков Холла:
,Схема магнитной дверной сигнализациис использованием датчика Холла и таймера 555 IC
Дверная сигнализация — очень распространенное и полезное устройство в целях безопасности. Они используются, чтобы определить, открыта ли дверь или закрыта. Часто мы видели дверную сигнализацию в холодильнике, которая при включении издала другой звук. Проекты Door Alarm очень популярны среди студентов и любителей электроники . Мы также создали много сигналов тревоги, основанных на различных технологиях:
На этот раз мы решили сделать дверную сигнализацию , используя датчик эффекта Холла и 555 таймер IC.
Необходимые компоненты:
- 555 Таймер IC
- Зуммер
- Хлебная доска
- Резистор 1К -4
- Резистор 10К
- 50k POT
- LED
- 10 мкФ конденсатор
- Перемычка
- 9В батарея или блок питания
- LM7805 Регулятор напряжения
- Транзистор BC547
- 3144 Магнитный датчик Холла
Датчик Холла:
Датчик Холла — это устройство, которое может определять присутствие магнита в зависимости от его полярности.Это датчик, который генерирует сигнал в соответствии с присутствующим рядом магнитным полем. Здесь мы использовали 3144 Датчик Холла с диапазоном около 2 см.
Как следует из названия, датчик Холла работает по принципу «эффект Холла» . Согласно этому закону «когда проводник или полупроводник с током, текущим в одном направлении, вводили перпендикулярно магнитному полю, напряжение можно измерять под прямым углом к пути тока».Используя эту технику, датчик Холла сможет обнаружить присутствие магнита вокруг него. Ранее мы уже связывали датчик Холла с Arduino и сделали несколько проектов с использованием датчика Холла.
Схема и пояснение :
В этой схеме магнитной дверной сигнализации мы использовали микросхему таймера 555 в нестабильном режиме для генерации тонального сигнала тревоги; Частота тона может регулироваться с помощью прилагаемого потенциометра RV1.Здесь мы подключили резистор 1 кОм (R1) между Vcc и 7-м контактом таймера 555 (U2) и резистор 1 кОм (R4) и 50 кОм (RV1) между контактами 7 и 6. Контакт 2 закорочен контактом 6 и 10 мкФ C1 конденсатор подключен к контакту 2 относительно земли. Вывод 1 соединен с землей, а вывод 4 напрямую соединен с VCC и выводом 8 с помощью транзистора. Датчик с эффектом Холла или магнит Датчик используется для определения, открыта и закрыта дверь. Его выход подключен к базе транзистора BC547, который отвечает за обеспечение пути к 555 таймеру IC.Звонок и светодиод подключены к контакту 3 555 для индикации тревоги. Наконец, мы подключили батарею 9 В для питания цепи.
Рабочее объяснение:
Работать с этой магнитной дверной сигнализацией сложно. Здесь мы создали нестабильный мультивибратор 555 для генерации сигнала тревоги, как мы уже упоминали. Но мы контролируем этот нестабильный мультивибратор U2 с помощью датчика Холла U3 через NPN-транзистор Q1 BC547.
Когда мы помещаем магнат рядом с датчиком Холла , тогда датчик Холла определяет магнитное поле и генерирует низкий сигнал в качестве выхода. Этот выход идет на базу транзистора. Из-за низкого сигнала транзистор остается выключенным, и питание не подается на ИС таймера 555, а зуммер остается бесшумным с выключенным светодиодом.
Теперь , когда мы отводим магнат далеко от датчика Холла , тогда датчик Холла генерирует сигнал высокого уровня, который поступает на базу транзистора.Из-за высокого сигнала транзистор включается и прокладывает путь для нестабильной работы мультивибратора. А когда нестабильный мультивибратор получает питание, он начинает работать и генерирует сигнал тревоги, а также мигающий светодиод. Пользователь может изменить частоту тона, перемещая потенциометр RV1.
Итак, теперь мы можем присоединить эту цепь в дверной коробке и магнит в двери, теперь, когда ворота закрыты, магнит (дверь) и датчик Холла (дверная рама) останутся рядом, а сигнализация останется выключенной.Всякий раз, когда кто-то открывает дверь, магнит удаляется от датчика Холла, и это делает датчик Холла высоким и запускает светодиод и сигнализацию, подключенные к 555 IC.
,