MULTIPLEXEUR DE HALL : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

(Mise à jour le 24 mai 2019, les futures mises à jour suivront)

Salut. J'ai lu sur un autre forum (je ne me souviens plus lequel ?) de ce type qui cherchait un moyen intelligent de mesurer le niveau de "liquide" dans un grand réservoir (profond) ? Le problème pour lui était celui de la nécessité de jusqu'à 40 pièces. de capteurs, et quels types ? Il a demandé s'il fallait les utiliser avec des capteurs « à effet HALL ». Le problème était donc le câblage. Il y aurait plus de 40 pistes. Eh bien, cela m'a réveillé pour y penser! Juste par curiosité, j'ai commencé à examiner le comportement de ces Halls, (pas besoin direct pour moi de ça mais… quand un Nerd comme moi trébuche sur une telle chose, vous ne pouvez pas le laisser comme ça). J'ai trouvé la solution évidente d'avoir un scanner multiplexé.

Alors, TOUJOURS, commencez par rechercher des solutions déjà existantes. Il y a +++ d'entre eux à la fois Hall et multiplexages de toutes sortes. Pour combiner ces deux. J'en ai fait deux versions.

Le 1er que j'appelle le: "Stand Alone", Le 2ème que j'appelle le: "Prosessor Controlled"

Je n'ai PAS ENCORE fait de PCB pour aucun d'eux, (lire plus loin dans le texte, pourquoi pas encore), seulement des schémas pour les deux et une mise en page PCB pour le "Stand Alone". Néanmoins, j'ai testé la fonction du « Stand Alone » sur une unité de déploiement.

Étape 1: Multiplexeur autonome

Tenez-vous seul.

Ici, je les utilise comme un compteur de décennie 4017 familier et le 555 comme oscillateur. J'ai commencé avec une unité HALL avec le capteur SS49S (une cassure) et le 2N7000 de Mosfet.

Je leur ai attaché la technologie. informations de ceux-ci au format PDF et sous forme de fichiers BMP à la fin, ainsi que les mises en page PCB

Mon "IDÉE" était de connecter la "Source" du FET au GND du capteur HALL pour l'alimenter. Et maintenant obtenir la lecture du HALL lorsqu'un aimant l'active.

Connecter la sortie 3 du 555 à la broche 14 du CLK du 4017 et la broche 11 du Q9 (numéro de comptage 10) à la broche 15 du RESET du 4017 pour obtenir un bouclage continu du 4017. Connecter la broche 3 du Q0 (numéro de comptage 1) du 4017 pour le capteur 1 aux deux FET GATE pour T1 et T1.1 via une résistance (une résistance n'est peut-être pas nécessaire, mais mettez-la quand même), Le 1er FET T1 DRAIN se connecte à la TERRE du capteur HALL, l'activant ainsi. Ensuite, le « signal » du HALL, donne « 0V » si un aimant est approché du capteur. Le signal HALL se connecte à la 2e SOURCE FET T1.1.

Le DRAIN du FET T1.1 se connecte au LED1 Kathod. Les anods de toutes les LED sont liés ensemble et se connectent à +5V via une résistance (une seule LED sera allumée à la fois, donc une seule résistance est nécessaire)

J'ai aussi un BUZZER connecté en parallèle à la LED #8 donnant ainsi l'alarme au niveau le plus bas.

Et voila. La LED s'allume lorsqu'un aimant est suffisamment proche du capteur (mais PAS tout à fait comme je le voudrais)

Il en va de même pour tous les capteurs respectivement T2 & T2.1, T3 & T3.1… etc.

Faites fonctionner l'oscillateur 555 avec quelques 10KHz et le "clignotement" n'est pas perceptible.

*Je mettrai à jour plus tard les valeurs des RES & CAP pour l'oscillateur 555.*

Je n'arrive pas à le calculer, POURQUOI ?? Cela a plutôt bien fonctionné, mais après une itération (avec quelques changements), des dizaines de fois, je me suis arrêté, j'ai pris un café, une cigarette. (Je sais, non), et un remue-méninges de mon côté.

Gee… je les lis tech.specs, (comme lire la bible, avec un grand respect pour elle), Les résultats me sont apparus clairement en acceptant les « faits ». La technologie. spécifications. d'entre eux, les composants sont absolument "corrects", mes connexions sont toutes bonnes, donc…

MA FAUTE! (Je sais que tu le savais.)

Le capteur HALL SS48E est un capteur ANALOGIQUE.

Avec un Vcc +5V et aucun flux magnétique, la sortie est exactement ½ de la tension 2, 5V. En fonction de la Polarité de l'aimant à l'approche du capteur, la sortie va soit vers +5V soit vers GND.

C'était mon dilemme. Je ne pouvais tout simplement pas obtenir un +V ou 0V "clair". J'ai commandé un autre capteur « 3144 » qui est de type « LATCHING » avec une sortie à collecteur ouvert. Ce capteur a une tension de fonctionnement de 4, 5 à 24 V. Je ne les ai pas encore, c'est pourquoi je ne les ai pas non plus commandés de PCB, je dois d'abord les tester.

Je suis à peu près sûr que quelqu'un commentera comme: "Pourquoi multiplexer cela du tout ? Ne pouvez-vous pas simplement aller de l'avant pour allumer les LED à partir des entrées du capteur ?".

Assez juste. En fait, comme décrit, j'ai commencé cette chose pour réduire le nombre de "plombs" à leurs capteurs, et avec cette solution, cela ne le fait pas tellement. En fait, j'ai commencé avec le "Prosessor Control" mais lors de l'exécution de ce chemin, je suis également tombé sur cette solution (gardez à l'esprit: je n'ai jamais eu l'intention de le construire pour mon propre usage, mais juste pour l'intérêt des choses). Donc, ce "Stand Alone" n'est qu'une "chose" mais cela peut donner des idées à quelqu'un pour ses propres builds.

Ensuite, j'ai commencé à me demander s'il y avait "TOUT" avantage à utiliser ce type de solution ?

J'ai trouvé quelque chose: "Si les capteurs sont éloignés de l'unité de contrôle, il peut y avoir des problèmes d'impédance. Les capteurs sont de type "Open Collector" et avec une résistance de rappel appropriée, vous pouvez obtenir des niveaux plus définitifs En fait, j'ai fait cet Ible pour les capteurs HALL, mais vous pouvez utiliser n'importe quel type de capteur/interrupteur.

MISE À JOUR: 24 mai

J'ai utilisé des résistances de 47K et un cap de 0,1 uF (100 nF) au 555. Je n'ai pas vérifié avec l'oscillateur. la fréquence, mais à vue d'œil, cela semble à peu près OK., pas de "scintillement" perceptible.*

Je leur ai des Halls "Verrouillables". J'ai lié ensemble les "signaux" (sorties) des capteurs sur la ligne. Ils sont tous liés ensemble sur la carte PCB. Vous pouvez le faire car ce sont des sorties Open Collector et une seule d'entre elles est activée à la fois.

Fonctionne parfaitement. Je l'ai testé avec un aimant néodyme de 20x10x3mm et AUCUN obstacle sur le chemin. Dans l'air libre, cela fonctionnait tellement, donc… à une distance d'environ 30 mm. Cela a certainement très bien fonctionné avec une distance < 25 mm.

Maintenant, vous avez besoin d'un câble 10P, (10P= 10leads, 1 fil pour chaque capteur vers le Latch, +1 fil pour le Vc +5V (commun) et 1 fil pour le signal de retour (commun). Vous pouvez utiliser un 10P "plat -cable" alias un "câble-ruban" avec des connecteurs IDC correspondants au câblage des unités.

Vous aurez besoin d'un petit PCB pour chaque unité "capteur", y compris: le "capteur" lui-même et le connecteur IDC. J'en ferai une mise en page plus tard et je la mettrai à jour.

VEUILLEZ COMMENTER, car je ne trouve pas d'intérêt à continuer si ça n'intéresse personne !!

Étape 2: Contrôle du processeur

L'unité « Contrôlé par le processeur ». AUCUN TEST n'a encore été effectué. Vous pouvez appeler ce type de ligne I2C. Ici, j'utilise un processeur "Attiny 84" (n'importe quel contrôleur fera l'affaire). avec le 74HC595. L'"idée principale" ici est que je n'ai besoin que de 4 fils (+ deux lignes électriques qui peuvent être pontées là-bas).

Les 4 fils sont: DATA, CLOCK, STROBE (LATCH), RETURN. Vous pouvez lier le STROBE (LATCH) avec la ligne CLOCK à l'extrémité réceptrice, ayant ainsi une ligne de moins à dessiner, mais cette solution vous obligerait à en tenir compte dans le programme, car maintenant les "sorties" dans l'unité réceptrice suivra l'HORLOGE. Ceci n'est PAS recommandé car si vous « chaînez en série » plusieurs unités de réception, vous perdez facilement le contrôle dans le programme « où allons-nous ? »

Étape 3: Le chemin de RETOUR

Le chemin de RETOUR. Étant donné que le capteur « Verrouillage » 3144 a une sortie « collecteur ouvert », ils peuvent tous être « liés » ensemble, ce qui nécessite une seule ligne.

Ewery "unité à distance" scanne pour 8 capteurs HALL. Vous pouvez utiliser plusieurs unités distantes dans une configuration "en guirlande".

Il est recommandé de mettre une "charge factice" sur les toutes dernières unités en dernier (le 8ème), capteur.

En faisant cela, vous pouvez dans votre programme confirmer que les DONNÉES ont parcouru toutes les unités.

REMARQUE: si l'unité de commande principale est éloignée, vous avez besoin de pilotes de ligne pour les signaux (je n'ai pas d'informations sur ceux-ci ?).

Le chemin de RETOUR peut nécessiter une résistance externe « pull-up » de, disons, environ 10 Kohms (la résistance Pull-Up intégrée au processeur a une impédance assez « ÉLEVÉE » et peut-être pas assez bonne ici).

Je reviendrai plus tard quand j'aurai les « Latching Halls » et les aurai testés.

Après les avoir testés, je vais leur faire des mises en page PCB finales et mettre à jour cette ible. Ensuite, je passerai une commande (pour les recevoir prend quelques semaines), et après cela, je mettrai à jour cela à nouveau. Je vais aussi faire un programme pour ça

Étape 4: Le matériel

Gee.. J'ai presque oublié la solution de la partie mécanique de l'utilisation. Honnêtement, je ne l'ai que dans ma tête. Ça donne quelque chose comme ça, (je n'ai AUCUNE photo ou scethch de ceci):

Vous avez un flotteur, une boule, un cylindre (à préférer), ou ….. A ce flotteur vous attachez un aimant ou des aimants, (avec un flotteur cylindrique vous pouvez attacher plusieurs aimants, obtenant ainsi une fonction de "chevauchement").

Il est préférable d'avoir le flotteur dans un "tube" ou sur un rail pour obtenir une distance constante aux capteurs.

Faites un autre "tube", (isolant du liquide), et fixez-y des capteurs à distance les uns des autres.

1. En plaçant les capteurs à une certaine distance, vous pouvez activer le(s) aimant(s) pour activer deux (ou plus) capteurs à la fois. De cette façon, vous obtenez en quelque sorte une double "sensibilité".

2. Avoir des aimants (plusieurs) atteignant la distance entre deux capteurs, vous pouvez parcourir une assez longue distance. Je ferai une photo de ma suggestion et la mettrai à jour plus tard. Je joins ici les mises en page que j'ai pour l'instant, ne les suivez pas aveuglément, (comme dit, je ne les ai pas encore), et les tech. données des composants. Je n'ai pas de nomenclature, car j'avais déjà tout ça, mais tous les composants sont très courants et faciles à trouver un peu partout: e-bay, Bangood, Ali, etc.

S'il vous plaît commentez ceci My ible afin que je reçoive des commentaires si je suis sur une piste de quelque chose?

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