霍爾效應在手機中的應用模型終結(jié)版

長江大學課題名稱：霍爾效應在手機中的應用模型專業(yè)班級：應物11203班學號：201206372姓名：劉志勇設計時間：2014年5月物理與光電工程學院霍爾效應在手機中的應用模型第頁 霍爾效應在手機中的應用模型緒論：在手機中磁控傳感器主要包括干簧管和霍爾元件，干簧管和霍爾元件都是通過信號來控制線路通斷的傳感器，由于干簧管易碎等原因，現(xiàn)在手機中很少見到干簧管傳感器了，使用最多的是霍爾傳感器（也叫做霍爾元件），主要用在翻蓋、滑蓋手機的控制電路中，通過翻蓋或滑蓋的動作來控制掛掉電話或接聽電話、鎖定鍵盤及解除鍵盤鎖等。本次課程設計就是利用霍爾效應原理設計的在手機中的應用模型?；魻栃饘俚幕魻栃?879年被美國物理學家霍爾發(fā)現(xiàn)的。所謂霍爾效應，是指磁場作用于載流金屬導體、半導體中的載流子時，產(chǎn)生的橫向電位差的物理現(xiàn)象。當電流通過一個位于磁場中的導體的時候，磁場會對導體中的電子產(chǎn)生一個垂直于電子運動方向上的的作用力，從而在垂直于導體與磁感線的兩個方向上產(chǎn)生電勢差。 在半導體上外加與電流方向垂直的磁場，會使得半導體中的電子與空穴受到不同方向的洛倫茲力而在不同方向上聚集，在聚集起來的電子與空穴之間會產(chǎn)生電場，電場強度與洛倫茲力產(chǎn)生平衡之后，不再聚集，此時電場將會使后來的電子和空穴受到電場力的作用而平衡掉磁場對其產(chǎn)生的洛倫茲力，使得后來的電子和空穴能順利通過不會偏移，此即為霍爾效應。而產(chǎn)生的內(nèi)建電壓稱為霍爾電壓手機中的霍爾傳感器霍爾效應傳感器可以作為開/關(guān)傳感器或者線性傳感器，廣泛應用于電力系統(tǒng)中。而在滑蓋手機中，霍爾傳感器件在上蓋對應的方向有一個磁鐵，用磁鐵來控制霍爾傳感器信號的輸出，當合上滑蓋的時候，霍爾傳感器輸出低電平作為中斷信號到CPU，強行關(guān)閉手機正在運行的程序（例如正在通話的電話），并且鎖定鍵盤、關(guān)閉LCD背景燈，當打開滑蓋的時候，霍爾傳感器輸出高電平，手機解鎖、背景燈發(fā)光、接通正在打入的電話。在翻蓋手機中霍爾傳感器也比較容易找，它的位置一般在磁鐵對應的主板的正面或者反面，只要找到磁鐵就一定能找到霍爾傳感器。直板手機中就沒有這個設計。右圖為本次設計中用到的霍爾元件3144：霍爾效應的應用模型原理本次我的設計模型中，用到的霍爾器件是如上圖所示的3144，該集成霍爾開關(guān)的磁輸入為單極磁場，即施加磁場的方式是改變磁鐵和集成霍爾開關(guān)之間的距離。當磁鐵接近3144時它就會輸出一個低電平信號，當離開時就會輸出一個高電平信號。 模型框架：中央處理器中央處理器STC-89C52LED點陣顯示LED點陣顯示程序控制程序控制開/關(guān)傳感器信號輸入開/關(guān)傳感器信號輸入 霍爾傳感器當磁鐵靠近霍爾元件時輸出低電平，當離開的時候輸出高電平當磁鐵靠近霍爾元件時輸出低電平，當離開的時候輸出高電平模型電路原理圖：仿真結(jié)果：源程序：/****************************************************** 時間：2014年5月11日15:17:50 功能：開關(guān)型霍爾元件控制點陣led顯示******************************************************/#include<reg52.h>/**********************函數(shù)聲明***********************/voidtimer0_init();voidinter_init();voidrefresh();typedefunsignedcharuint8;typedefunsignedintuint16;uint8i=0,counter=0;sbithuoer=P1^0;sbita=P2^0;sbitb=P2^1;sbitc=P2^2;/**********************led顯示字符*********************/codeuint8tab1[]={ 0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xC3,0xE7,0xE7,0xE7,0xE7,0xC3,0xFF,//"I" 0xFF,0x99,0x00,0x00,0x00,0x81,0xC3,0xE7,//"love" 0xFF,0x99,0x99,0x99,0x99,0x81,0xC3,0xFF,//"U" 0xFF,0xBD,0x5A,0xFF,0xE7,0xBD,0xDB,0xE7,//"^_^" 0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF };/**********************掃描行*********************/codeuint8tab2[]={0x01,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07};/*******************主函數(shù)***************************/voidmain() { P0=0Xff; timer0_init(); inter_init(); while(!huoer);//使能霍爾元件}/*********************定時器0初始化******************/voidtimer0_init() { TMOD|=0X01; TMOD&=0XFD; TR0=1; TH0=0XFC; TL0=0X67; }/*************************中斷初始化******************/voidinter_init(){ EA=1; ET0=1;}/*********************中斷函數(shù)********************/ voidinterrupt_init()interrupt1{ TH0=0XFC; TL0=0X67; counter++; if(counter==200) { counter=0; i++; if(i==40) {i=0;} } refresh(); }/**********************界面刷新***********************/voidrefresh(){ staticuint8j=0; P0=0Xff; switch(j) { case0:a=0;b=0;c=0;break; case1:a=1;b=0;c=0;break; case2:a=0;b=1;c=0;break; case3:a=1;b=1;c=0;break; case4:a=0;b=0;c=1;break; case5:a=1;