一、简介

本文介绍如何在STM32上使用霍尔传感器模块。

二、实验平台

库版本：STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0

编译软件：MDK4.53

硬件平台：STM32开发板（主芯片stm32f103c8t6）

仿真器：JLINK

三、基础知识

1、霍尔传感器是什么？

答：霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。

用磁铁去靠近霍尔传感器时，霍尔传感器的引脚电平会产生变化。

2、霍尔传感器主要用在什么地方？

答：霍尔传感器可测速、计数、限位上。

举例限位功能：两个霍尔传感器形成45°的夹角，电机边缘粘着一个磁铁，一旦电机转动导致磁铁触发任意其中一个霍尔传感器，则STM32检测到触发后立刻停止电机，不能再继续往此方向转动。以此达到限制电机转动角度的作用。

3、本文使用的是什么霍尔传感器模块？

答：

买的霍尔传感器模块一共有四个引脚，GND、VCC、D0、A0。

其中只需要用到三根线，GND、VCC、D0。

使用方法：

1）5V供电。

2）用跳线连接D0和STM32的IO口（本文连接的是PA11）。

3）D0默认是高电平，但磁铁的特定一面（磁铁另一面无用）去靠近霍尔传感器模块时，D0会被拉低。

4、霍尔传感器与限位开关有什么区别？

答：

1）限位开关

①优点：无功耗。

②缺点：易损坏。

2）霍尔传感器

①优点：不易损坏。

②缺点：有功耗。

四、实验步骤

1、编写并添加霍尔传感器驱动

1）编写驱动GUA_Hall_Sensor.c（存放在“……\HARDWARE”）

1. 
   
2. #include "stm32f10x.h"
   
3. #include "GUA_Hall_Sensor.h"
   
4. 
   
5. /*********************宏定义************************/
   
6. //霍尔传感器引脚
   
7. #define GUA_HALL_SENSOR_PORT               GPIOA
   
8. #define GUA_HALL_SENSOR_PIN                GPIO_Pin_11
   
9. 
   
10. //消抖总次数
    
11. #define GUA_HALL_SENSOR_DISAPPERAS_SHAKS_COUNT      500000
    
12. /*********************内部变量************************/
    
13. static GUA_U32 sGUA_Hall_Sensor_DisapperasShakes_IdleCount = 0;                        //消抖时的空闲状态计数值
    
14. static GUA_U32 sGUA_Hall_Sensor_DisapperasShakes_TriggerCount = 0;        //消抖时的触发状态计数值
    
15. 
    
16. /*********************内部函数************************/
    
17. static void GUA_Hall_Sensor_IO_Init(void);
    
18. 
    
19. static void GUA_Hall_Sensor_IO_Init(void)
    
20. {        
    
21.         //IO结构体
    
22.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
23.                
    
24.         //时钟使能
    
25.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);         
    
26.         
    
27.         //霍尔IO配置
    
28.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GUA_HALL_SENSOR_PIN;                  
    
29.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    
30.         GPIO_Init(GUA_HALL_SENSOR_PORT, &GPIO_InitStructure);        
    
31. }
    
32. 
    
33. GUA_U8 GUA_Hall_Sensor_Check_Pin(void)   
    
34. {   
    
35.   //没触发
    
36.   if(GPIO_ReadInputDataBit(GUA_HALL_SENSOR_PORT, GUA_HALL_SENSOR_PIN) == SET)
    
37.   {
    
38.     //计数
    
39.     sGUA_Hall_Sensor_DisapperasShakes_IdleCount++;
    
40.     sGUA_Hall_Sensor_DisapperasShakes_TriggerCount = 0;
    
41.    
    
42.     //判断计数是否足够
    
43.     if(sGUA_Hall_Sensor_DisapperasShakes_IdleCount >= GUA_HALL_SENSOR_DISAPPERAS_SHAKS_COUNT)
    
44.     {
    
45.       return GUA_HALL_SENSOR_STATUS_IDLE;   
    
46.     }
    
47.   }
    
48.   //触发
    
49.   else
    
50.   {
    
51.     //计数
    
52.     sGUA_Hall_Sensor_DisapperasShakes_IdleCount = 0;
    
53.     sGUA_Hall_Sensor_DisapperasShakes_TriggerCount++;
    
54.    
    
55.     //判断计数是否足够
    
56.     if(sGUA_Hall_Sensor_DisapperasShakes_TriggerCount >= GUA_HALL_SENSOR_DISAPPERAS_SHAKS_COUNT)
    
57.     {
    
58.       return GUA_HALL_SENSOR_STATUS_TRIGGER;   
    
59.     }   
    
60.   }  
    
61.   
    
62.   return GUA_HALL_SENSOR_STATUS_DISAPPERAS_SHAKS;  
    
63. }
    
64. 
    
65. void GUA_Hall_Sensor_Init(void)
    
66. {
    
67.   //初始化IO
    
68.   GUA_Hall_Sensor_IO_Init();         
    
69. <font size="3">}
    
70. </font>

复制代码

2）编写驱动头文件GUA_Hall_Sensor.h（存放在“……\HARDWARE”）

1. 
   
2. #ifndef _GUA_HALL_SENSOR_H_
   
3. #define _GUA_HALL_SENSOR_H_
   
4. 
   
5. /*********************宏定义************************/  
   
6. //类型宏
   
7. #ifndef GUA_U8        
   
8. typedef unsigned char GUA_U8;        
   
9. #endif   
   
10. 
    
11. #ifndef GUA_8        
    
12. typedef signed char GUA_8;        
    
13. #endif      
    
14.       
    
15. #ifndef GUA_U16        
    
16. typedef unsigned short GUA_U16;        
    
17. #endif
    
18. 
    
19. #ifndef GUA_16        
    
20. typedef signed short GUA_16;        
    
21. #endif         
    
22.       
    
23. #ifndef GUA_U32        
    
24. typedef unsigned long GUA_U32;        
    
25. #endif
    
26. 
    
27. #ifndef GUA_32        
    
28. typedef signed long GUA_32;      
    
29. #endif
    
30. 
    
31. #ifndef GUA_U64   
    
32. typedef unsigned long long GUA_U64;  
    
33. #endif
    
34. 
    
35. #ifndef GUA_64   
    
36. typedef signed long long GUA_64;  
    
37. #endif
    
38. 
    
39. //霍尔传感器的触发状态
    
40. #define GUA_HALL_SENSOR_STATUS_TRIGGER                      0                //霍尔传感器触发
    
41. #define GUA_HALL_SENSOR_STATUS_IDLE                         1                //霍尔传感器没触发
    
42. #define GUA_HALL_SENSOR_STATUS_DISAPPERAS_SHAKS             2                //霍尔传感器消抖中
    
43. 
    
44. /*********************外部函数声明************************/
    
45. GUA_U8 GUA_Hall_Sensor_Check_Pin(void);  
    
46. void GUA_Hall_Sensor_Init(void);
    
47. 
    
48. #endif

复制代码

3）工程中添加GUA_Hall_Sensor.c

4）在MDK设置中添加串口驱动源文件路径

2、在应用层中调用

1）添加驱动头文件（main.c中）

1. #include "GUA_Hall_Sensor.h"

复制代码

2）添加驱动初始化代码（main.c的main函数中）

1. 
   
2.   GUA_Hall_Sensor_Init();

复制代码

3）添加测试代码

①写测试代码（main.c中）

1. 
   
2. static void GUA_Test(void)
   
3. {   
   
4.   U8 nGUA_Ret = 0;
   
5.   U8 nGUA_Stop = 0;
   
6.        
   
7.   while(1)
   
8.   {
   
9.                 //检测霍尔当前状态
   
10.                 nGUA_Ret = GUA_Hall_Sensor_Check_Pin();
    
11.                
    
12.                 //检测到霍尔被触发
    
13.                 if(nGUA_Ret == GUA_HALL_SENSOR_STATUS_TRIGGER)
    
14.                 {
    
15.                         nGUA_Stop = 1;
    
16.                 }
    
17. }
    

复制代码

②调用测试代码（main.c的main函数中）

1. //测试代码
   
2.         GUA_Test();

复制代码

五、实验结果

仿真并设置断点在测试代码的“nGUA_Stop = 1;”中，全速运行。

用磁铁去靠近模块上的霍尔传感器芯片，模块上的led被点亮表示触发，同时工程中消抖之后会停止在断点处，表示检测到PA11处的霍尔传感器触发导致的低电平。如下图

因此实验成功。