Series ESP32 & Cảm biến: Bài 6 – Đọc cảm biến Hall A3144: phát hiện từ trường & theo dõi realtime

Trong bài này, chúng ta làm việc với cảm biến Hall A3144 để phát hiện từ trường / nam châm. Đây là cảm biến rất phổ biến trong DIY/maker, thường dùng cho:

Phát hiện vị trí có nam châm
Đếm vòng quay (motor, bánh xe)
Giám sát đóng/mở không tiếp xúc
Encoder đơn giản, công tơ, công tắc từ nâng cao

Bài viết gồm 2 ví dụ code:

Đọc trạng thái Hall sensor local (Serial)
Gửi trạng thái/phát hiện từ trường lên IoTLabs Cloud MQTT để theo dõi realtime

1) Cảm biến Hall A3144 là gì?

A3144 là Hall Effect Sensor dạng digital
Chỉ phát hiện:
- Có từ trường (nam châm gần)
- Không có từ trường

Đặc điểm

Logic LOW khi có từ trường
Logic HIGH khi không có từ trường
Hoạt động ổn định, chống rung tốt hơn Reed Switch

📌 So với Reed Switch:

Reed: tiếp điểm cơ → dễ mòn
Hall: bán dẫn → bền & chính xác hơn

2) Chuẩn bị

Phần cứng

ESP32-C3 SuperMini (Tenstar Robot)
Cảm biến Hall A3144 module
Nam châm nhỏ
Breadboard + dây

Chân sử dụng

OUT → GPIO2
VCC → 3.3V
GND → GND

✅ A3144 dùng 3.3V hoặc 5V đều được
Khuyến nghị 3.3V cho ESP32

3) Nối dây Hall A3144 với ESP32

A3144 Module        ESP32-C3 SuperMini
------------------------------------
VCC   ------------ 3.3V
GND   ------------ GND
OUT   ------------ GPIO2

Logic đọc

Trạng thái	GPIO
Không có nam châm	HIGH
Có nam châm	LOW

4) Đặc điểm tín hiệu & lưu ý

Tín hiệu rất ổn định
Có thể dùng:
- Edge detect (thay đổi trạng thái)
- Đếm số lần kích hoạt (counter)
Phù hợp realtime IoT, ít nhiễu

Ví dụ 1 — Code local đơn giản (phát hiện nam châm)

Mục tiêu: in trạng thái Có từ trường / Không có từ trường

// ===== Hall A3144 Local Read =====
const int HALL_PIN = 2;

int lastState = HIGH;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(200);

  pinMode(HALL_PIN, INPUT);
  Serial.println("Hall A3144 monitor started...");
}

void loop() {
  int state = digitalRead(HALL_PIN);

  if (state != lastState) {
    if (state == LOW) {
      Serial.println("🧲 Phát hiện TỪ TRƯỜNG / NAM CHÂM");
    } else {
      Serial.println("⚪ Không có từ trường");
    }
    lastState = state;
  }

  delay(20);
}

5) Chuẩn dữ liệu realtime cho IoTLabs Cloud

Topic

iotlabs/<orgId>/devices/<deviceId>/telemetry

Payload JSON

{
  "ts": 1760000000,
  "metrics": {
    "magnet": 1
  },
  "status": {
    "magnet": "detected"
  }
}

magnet	Ý nghĩa
0	không có từ trường
1	phát hiện nam châm

Ví dụ 2 — Gửi trạng thái Hall sensor lên IoTLabs Cloud MQTT

Chiến lược:

Gửi khi trạng thái thay đổi

Không spam dữ liệu

#include <WiFi.h>
#include <WiFiClientSecure.h>
#include <PubSubClient.h>

// ===== CONFIG =====
const char* WIFI_SSID = "YOUR_WIFI";
const char* WIFI_PASS = "YOUR_PASS";

const char* MQTT_HOST = "mqtt.iotlabs.vn";
const int   MQTT_PORT = 8883;
const char* MQTT_USER = "YOUR_MQTT_USER";
const char* MQTT_PASS = "YOUR_MQTT_PASS";
const char* MQTT_TOPIC =
  "iotlabs/<orgId>/devices/<deviceId>/telemetry";

// ===== HALL =====
const int HALL_PIN = 2;
int lastState = HIGH;

WiFiClientSecure net;
PubSubClient mqtt(net);

void connectWiFi() {
  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(400);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("\nWiFi connected");
}

void connectMQTT() {
  net.setInsecure(); // demo
  mqtt.setServer(MQTT_HOST, MQTT_PORT);

  while (!mqtt.connected()) {
    if (mqtt.connect("esp32c3-hall", MQTT_USER, MQTT_PASS)) {
      Serial.println("MQTT connected");
      break;
    }
    delay(1000);
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(HALL_PIN, INPUT);

  connectWiFi();
  connectMQTT();
}

void loop() {
  if (!mqtt.connected()) connectMQTT();
  mqtt.loop();

  int state = digitalRead(HALL_PIN);

  if (state != lastState) {
    lastState = state;

    long ts = millis() / 1000;

    String payload = "{";
    payload += "\"ts\":" + String(ts) + ",";
    payload += "\"metrics\":{\"magnet\":" + String(state == LOW ? 1 : 0) + "},";
    payload += "\"status\":{\"magnet\":\"";
    payload += (state == LOW ? "detected" : "none");
    payload += "\"}}";

    mqtt.publish(MQTT_TOPIC, payload.c_str());
    Serial.println(payload);
  }

  delay(20);
}

6) Lỗi thường gặp & kinh nghiệm

Nam châm để quá xa
- A3144 cần nam châm đủ mạnh, khoảng cách ngắn
Logic bị ngược
- LOW = detected là đúng chuẩn A3144
Dùng để đếm vòng
- Kết hợp counter++ khi LOW → HIGH

7) Ứng dụng thực tế

Đếm vòng quay bánh xe
Công tắc không tiếp xúc
Phát hiện vị trí trục motor
Kết hợp Reed Switch để so sánh độ bền
Hệ thống giám sát cơ khí

Bài tiếp theo (Level 1 – bài cuối)

👉 Bài 7: Hướng dẫn đọc cảm biến Button/Limit Switch bằng ESP32: phát hiện nhấn/chạm & theo dõi realtime

IoTLabs