一、模块了解

我们在使用模块时，要进行所用的传感器的有一定的了解，霍尔角度传感器是一种微型360度传感器，其基于霍尔效应原理工作。它与DFRobot重力传感器接口兼容，并使用5V DC电源。模拟输出也是0〜5V，因此可以直接与Arduino一起使用。

霍尔角度传感器通过将其角度信息转换为电信号来工作。当物体的旋转角度传递到旋转轴传感器时，它会输出与旋转角度成比例的电信号。

首先要特性了解：

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其次是机械结构了解：

二、模块连接图（单模块）

将P3022-V1-CW360模块的OUT引脚连接到Uno的A2模拟口，GNG<–>GND,VCC<–>5V。（这有个注意点，我们应该用电压表测量一下基准电压的实际大小，我的实际测量就是4.980，有的可能误差很大。）

三、测试代码（单模块）

AD采样的代码（未将其转化成角度）：

/* * Hall angle sensor * * This example for AD * @author YUYU * @version V1.0 * @date 2019-10-19 * / void setup() { Serial.begin(); } void loop() { float analogValue = analogRead(A2); //Voltage reading float Voltage = analogValue/1024.0 * 4.980; //Angle calculation ( UNO is a 10-bit AD ) Serial.print("Voltage:"); Serial.println(Voltage); } 

测试结果：

由上测试结果可看：误差在0.01v。

转化为角度的第一版测试代码如下：

讯享网/* * Hall angle sensor * * This example for AD * @author YUYU * @version V1.0 * @date 2019-10-20 * / const int PIN_AD = A0; //pin connection float sensorVolt; //unit: mV float angle; //unit: centigrade void setup() { sensorVolt =0; pinMode(PIN_AD,INPUT); Serial.begin(); } void loop() { sensorVolt = analogRead(PIN_AD); //转后的电压值 angle =(sensorVolt)/1024 * 360.0; //Angle calculation ( UNO is a 10-bit AD ) Serial.print("angle: "); //print the result Serial.println(angle); Serial.println("°"); } 

执行的结果：

又找了比较多的资料，进行改版后的代码：

/* * Hall angle sensor * * This example for AD * @author YUYU * @version V1.0 * @date 2019-10-21 * / const int PIN_AD = A0; //pin connection float sensorVolt; //unit: mV float angle; //unit: centigrade void setup() { sensorVolt =0; pinMode(PIN_AD,INPUT); Serial.begin(); } void loop() { sensorVolt = analogRead(PIN_AD); //转后的电压值 angle=sensorVolt/2.82; //这个代码的改写原理有点没搞懂，但是可以实现306度 Serial.print("angle: "); //print the result Serial.println(angle); Serial.println("°"); } 

执行结果：

四、整体测试（电机+激光+角度传感器）

1.采样频率为默认情况下的测试
测试代码：

讯享网/* * Hall angle sensor * * This example for AD * @author YUYU * @version V1.1 * @date 2019-10-22 * / #define dir_pin 2 #define en_pin 5 #define stp_pin 6 //角度传感器的相关参数 const int PIN_AD = A0; //pin connection float sensorVolt =0; //unit: mV float angle; //unit: centigrade //激光雷达的相关变量机常量 float range = 0;//目标距离 unsigned char uart[8]={0},counter = 0;//存放雷达测量的数据 unsigned char data[3]={0}; unsigned char sign=0; const unsigned char HEADER=0x55;//数据包帧头 const unsigned char END=0xAA;//终止序列 //将接收的数据整合到一个结构体中，使其存储到一个连续的内存中，较为高效 struct Target_Bits { unsigned char Target_header:8; /* 0:7 */ unsigned char Target_key:8; /* 8:15 */ unsigned char Target_value:8; /* 16:23 */ unsigned char Target_data1:8; /* 24:31 */ unsigned char Target_data2:8; /* 32:39 */ unsigned char Target_data3:8; /* 40:47 */ unsigned char Target_CRC:8; /* 48:55 */ unsigned char Target_end:8; /* 56:63 */ }; //联合表示几个变量公用一个内存位置, 在不同的时间保存不同的数据类型和不同长度的变量 typedef union{ unsigned char Byte[8]; struct Target_Bits bit; }TargetData; void setup() { Serial.begin();//设置arduino与电脑连接串口的波特率 Serial1.begin();//设置雷达与arduino连接串口的波特率 //set timer4 TCCR4A = 0; TCCR4B = 0; TCNT4 = 0; // Mode 10: phase correct PWM with ICR4 as Top (= F_CPU/2/25000) // OC4A OC4B OC4C as Non-Inverted PWM output ICR4 = (F_CPU/2000)/2; TCCR4A =_BV(COM4A1) | _BV(COM4B1) | _BV(COM4C1) | _BV(WGM41); TCCR4B = _BV(WGM43) | _BV(CS40); // Set the PWM pin as output. pinMode(2,OUTPUT); pinMode(6, OUTPUT); //模拟量输入 pinMode(PIN_AD,INPUT); } void loop() { //just set this for step motor Pwm_out(6,1000); digitalWrite(2,HIGH); sensorVolt = analogRead(PIN_AD); //转后的电压值 angle=sensorVolt/2.82; // Serial.print("angle: "); //print the result // Serial.print(angle); // Serial.println(" 度"); if(sign) { sign=0; if(uart[1]==0x07) { TargetData TargetData; for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) { TargetData.Byte[i] = uart[i]; // Buf指向有效数据起始 // Serial.print(TargetData.Byte[i]); // Serial.print("\n"); } for(int j =0;j<3;++j) { data[j]=TargetData.Byte[j+3]; } range=readCharToLL(data,3); Serial.print(range); Serial.print(","); Serial.print(angle); Serial.print("\n"); } } } //激光数据采集 void serialEvent1() { while (Serial1.available()) { uart[counter]=(unsigned char)Serial1.read(); if(counter==0&&uart[0]!=HEADER) return; //第0号数据不是帧头 counter++; if(counter==8) //接收到8个数据 { counter=0; //重新赋值，准备下一帧数据的接收 sign=1; } } } / * 将unsigned char数组转换成long long数值 * @param str 数组 * @param len str数组长度 * @returns 0 on error */ int readCharToLL(unsigned char* str, int len) { if (str == NULL||len <= 0) //指针的判断 { return 0; } int i = 0; int value = 0; for (i=0;i<len;i++) { value = value*16*16 + (str[i]/16)*16 + str[i]%16; } return value; } //motor driver void Pwm_out(int pin ,int value) { switch(pin){ case 5: OCR3A = value; break; case 6: OCR4A = value; break; case 7: OCR4B = value; break; case 8: OCR4C = value; break; default: //no other pin will work break; } } 

测试结果：

从上图看，角度值有缺失（这个问题还有待探究）