霍爾效應(yīng)在手機(jī)中的應(yīng)用模型終結(jié)版

長(zhǎng)江大學(xué)課題名稱(chēng)：霍爾效應(yīng)在手機(jī)中的應(yīng)用模型專(zhuān)業(yè)班級(jí)：應(yīng)物11203班學(xué)號(hào)：201206372姓名：劉志勇設(shè)計(jì)時(shí)間：2014年5月物理與光電工程學(xué)院霍爾效應(yīng)在手機(jī)中的應(yīng)用模型第頁(yè) 霍爾效應(yīng)在手機(jī)中的應(yīng)用模型緒論：在手機(jī)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(guò)信號(hào)來(lái)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(jī)中很少見(jiàn)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(jī)的控制電路中，通過(guò)翻蓋或滑蓋的動(dòng)作來(lái)控制掛掉電話或接聽(tīng)電話、鎖定鍵盤(pán)及解除鍵盤(pán)鎖等。本次課程設(shè)計(jì)就是利用霍爾效應(yīng)原理設(shè)計(jì)的在手機(jī)中的應(yīng)用模型?；魻栃?yīng)金屬的霍爾效應(yīng)是1879年被美國(guó)物理學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)的。所謂霍爾效應(yīng)，是指磁場(chǎng)作用于載流金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體中的載流子時(shí)，產(chǎn)生的橫向電位差的物理現(xiàn)象。當(dāng)電流通過(guò)一個(gè)位于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體的時(shí)候，磁場(chǎng)會(huì)對(duì)導(dǎo)體中的電子產(chǎn)生一個(gè)垂直于電子運(yùn)動(dòng)方向上的的作用力，從而在垂直于導(dǎo)體與磁感線的兩個(gè)方向上產(chǎn)生電勢(shì)差。 在半導(dǎo)體上外加與電流方向垂直的磁場(chǎng)，會(huì)使得半導(dǎo)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(lái)的電子與空穴之間會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度與洛倫茲力產(chǎn)生平衡之后，不再聚集，此時(shí)電場(chǎng)將會(huì)使后來(lái)的電子和空穴受到電場(chǎng)力的作用而平衡掉磁場(chǎng)對(duì)其產(chǎn)生的洛倫茲力，使得后來(lái)的電子和空穴能順利通過(guò)不會(huì)偏移，此即為霍爾效應(yīng)。而產(chǎn)生的內(nèi)建電壓稱(chēng)為霍爾電壓手機(jī)中的霍爾傳感器霍爾效應(yīng)傳感器可以作為開(kāi)/關(guān)傳感器或者線性傳感器，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。而在滑蓋手機(jī)中，霍爾傳感器件在上蓋對(duì)應(yīng)的方向有一個(gè)磁鐵，用磁鐵來(lái)控制霍爾傳感器信號(hào)的輸出，當(dāng)合上滑蓋的時(shí)候，霍爾傳感器輸出低電平作為中斷信號(hào)到CPU，強(qiáng)行關(guān)閉手機(jī)正在運(yùn)行的程序（例如正在通話的電話），并且鎖定鍵盤(pán)、關(guān)閉LCD背景燈，當(dāng)打開(kāi)滑蓋的時(shí)候，霍爾傳感器輸出高電平，手機(jī)解鎖、背景燈發(fā)光、接通正在打入的電話。在翻蓋手機(jī)中霍爾傳感器也比較容易找，它的位置一般在磁鐵對(duì)應(yīng)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(jī)中就沒(méi)有這個(gè)設(shè)計(jì)。右圖為本次設(shè)計(jì)中用到的霍爾元件3144：霍爾效應(yīng)的應(yīng)用模型原理本次我的設(shè)計(jì)模型中，用到的霍爾器件是如上圖所示的3144，該集成霍爾開(kāi)關(guān)的磁輸入為單極磁場(chǎng)，即施加磁場(chǎng)的方式是改變磁鐵和集成霍爾開(kāi)關(guān)之間的距離。當(dāng)磁鐵接近3144時(shí)它就會(huì)輸出一個(gè)低電平信號(hào)，當(dāng)離開(kāi)時(shí)就會(huì)輸出一個(gè)高電平信號(hào)。 模型框架：中央處理器中央處理器STC-89C52LED點(diǎn)陣顯示LED點(diǎn)陣顯示程序控制程序控制開(kāi)/關(guān)傳感器信號(hào)輸入開(kāi)/關(guān)傳感器信號(hào)輸入 霍爾傳感器當(dāng)磁鐵靠近霍爾元件時(shí)輸出低電平，當(dāng)離開(kāi)的時(shí)候輸出高電平當(dāng)磁鐵靠近霍爾元件時(shí)輸出低電平，當(dāng)離開(kāi)的時(shí)候輸出高電平模型電路原理圖：仿真結(jié)果：源程序：/****************************************************** 時(shí)間：2014年5月11日15:17:50 功能：開(kāi)關(guān)型霍爾元件控制點(diǎn)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(shí)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;