基于Arduino的簡易磁懸浮裝置原理圖和源代碼分享

感謝電路城賣家dimension提供了這么好的資料！

該懸浮裝置用arduino uno控制，l298n驅(qū)動四個線圈電磁鐵，配合霍爾傳感器就能懸浮了。

裝置用到的東西有：arduino主控板、線圈、大磁鐵、霍爾傳感器

視頻演示：

磁力對懸浮物的控制，其基本原理是：

       霍爾傳感器在浮子的正下方，當(dāng)檢測到浮子向左運(yùn)動時，兩邊的線圈一個吸一個拉，把它推向右；反之如果浮子想右運(yùn)動，那么兩個線圈的電流都反向。用前后左右共四個線圈，兩個霍爾傳感器配合，就可以把浮子穩(wěn)定的懸浮住。但是線圈產(chǎn)生的力是比較小的，因此只能夠推動浮子在水平面移動，要克服浮子的重力讓它懸浮起來，就要在四個線圈下面再加一個大的環(huán)形磁鐵提供斥力。

霍爾傳感器介紹：       

        霍爾傳感器是一種測量磁場強(qiáng)度的元件，可以把通過它垂直面的磁力線強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為不同的電壓值，這樣我們用單片機(jī)ADC讀取之后就可以得到浮子的位置信息了?；魻杺鞲衅鞯陌惭b位置很有講究，前面說了它是測量通過其垂直面的磁力線，也就是浮子發(fā)出的磁力線，而我們電磁線圈在調(diào)節(jié)的同時磁力線也在變，如果這個變化被霍爾感應(yīng)到了結(jié)果就很不可靠了，所以霍爾的安裝位置應(yīng)該是位于四個線圈的中間高度，這里的磁力線剛好是與霍爾平行，不產(chǎn)生影響。

         霍爾元件一般需要放大電路放大，但是考慮到對一些初學(xué)者比較復(fù)雜，大家可以考慮直接到網(wǎng)上買那種線性霍爾元件模塊，內(nèi)置放大的直接接到arduino上就能用，注意一定要線性的！

         為了讓懸浮更加穩(wěn)定，采用了PID控制的平衡算法。把霍爾元件度數(shù)也就是浮子的位置作為輸入變量輸入PID函數(shù)，設(shè)定一個目標(biāo)值也就是浮子在中間位置時的讀數(shù)值，然后把輸出賦值給PWM驅(qū)動線圈，剩下的就是調(diào)整PID參數(shù)讓它自己控制浮子。

至于線圈，用漆包線在支架上繞200-300圈基本就夠了。