Alarm system with the KY-003 Hall sensor

FunduinoLast updated on 12.07.2023

Magnetfelder erkennen und einen Alarm auslösen

Ein Hall-Sensor erkennt Magnetfelder. Führst du einen Magneten am KY-003 vorbei, leuchtet eine LED und ein Lautsprecher gibt einen Ton aus – das Grundprinzip jeder Fenster- und Türüberwachung in einer Alarmanlage.

Die Anleitung erklärt zuerst, wie ein Hall-Sensor überhaupt funktioniert und worin sich unipolare, bipolare, latching und non-latching Sensoren unterscheiden. Danach baust du die Schaltung auf und überträgst das Programm.

Der Hall-Sensor KY-003 auf seiner Platine — Der KY-003

Wie ein Hall-Sensor funktioniert

Ein Hall-Sensor besteht aus einem stromdurchflossenen Halbleiter-Element und einem fest eingebauten Permanentmagneten dahinter. Das Halbleiter-Element ist dadurch magnetisch vorgespannt.

Kommt ein anderer Magnet in die Nähe dieses Magnetfeldes, verändert sich die messbare Spannung im Halbleiter-Element. Genau das wertet der Mikrocontroller aus.

Eingesetzt werden Hall-Sensoren zum Ein- und Ausschalten von Geräten, zum automatischen Öffnen und Schließen von Fenstern und Türen, zur Zustandsüberwachung bei Alarmanlagen sowie zur Bestimmung von Geschwindigkeit und Drehrichtung von Motoren.

Die vier Bauformen

unipolar – reagiert nur auf einen Pol des Magneten
bipolar – reagiert auf beide Pole
latching – wechselt bei einem Magnetfeld den Zustand und behält ihn auch nach Entfernen des Magneten bei; erst ein erneutes Magnetfeld schaltet zurück
non-latching – wechselt bei einem Magnetfeld den Zustand und kehrt beim Entfernen des Magneten in den Ausgangszustand zurück

Kennlinie eines unipolaren Hall-Sensors — Unipolar: reagiert nur auf einen Pol

Kennlinie eines bipolaren Hall-Sensors — Bipolar: reagiert auf beide Pole

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Der KY-003

Der KY-003 ist ein unipolarer, non-latching Sensor. Er reagiert nur auf einen Pol des Magneten, und sobald du den Magneten wegnimmst, kehrt er in den Ausgangszustand zurück.

Die Schaltung aufbauen

Für die Alarmanlage brauchst du neben dem Mikrocontroller einen KY-003, einen passiven Lautsprecher, eine LED mit 220-Ohm-Vorwiderstand und einen Magneten.

Der Sensor liegt an Pin 6, die LED an Pin 7 und der Lautsprecher an Pin 8.

Den Magneten selbst führt die Bauteilliste des Artikels nicht auf – ohne ihn lässt sich die Alarmanlage aber nicht auslösen.

Schaltplan der Alarmanlage mit Hall-Sensor, LED und Lautsprecher — Der Schaltplan

Das Programm

Sobald der Sensor ein Magnetfeld erkennt, liest der Mikrocontroller ein LOW-Signal. Dann leuchtet die LED und der Lautsprecher gibt einen Ton mit 1000 Hertz aus. Wird der Magnet entfernt, gehen beide wieder aus.

Alarm bei erkanntem Magnetfeld

int MAGNETSENSOR = 6;
int LED = 7;
int LAUTSPRECHER = 8;
void setup()
{
  pinMode(LED, OUTPUT);
  pinMode(MAGNETSENSOR, INPUT);
}
void loop()
{
  int SensorLesen = digitalRead(MAGNETSENSOR);
  if (SensorLesen == LOW)
  {
    digitalWrite(LED, HIGH);
    tone(LAUTSPRECHER, 1000);
  }
  else
  {
    digitalWrite(LED, LOW);
    noTone(LAUTSPRECHER);
  }
}

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