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Strommessung mit einem Allegro ACS758-Stromsensor und einem SSD1306-OLED-Display für Arduino

Dieses Tutorial führt Sie durch den Prozess der Strommessung mit dem Allegro ACS758-Stromsensor und der Anzeige der Ergebnisse auf einem SSD1306-OLED-Display. Das Projekt beinhaltet das Auslesen des durch einen Stromkreis fließenden Stroms und die visuelle Darstellung dieser Daten auf dem OLED-Bildschirm, was eine einfache Überwachung ermöglicht. Sie lernen, wie Sie die Komponenten anschließen, den Code schreiben und verstehen, wie alles zusammenarbeitet.

Wenn Sie den Code und seine Funktionsweise verstehen möchten, sehen Sie sich unbedingt das Video für ausführlichere Erklärungen an (im Video bei 02:45).

Hardware erklärt

Die Hauptkomponenten dieses Projekts sind der Allegro ACS758-Stromsensor und das SSD1306-OLED-Display. Der ACS758 ist ein Hall-Effekt-Stromsensor, der den durch einen Leiter fließenden Strom mit hoher Genauigkeit misst und eine Ausgangsspannung liefert, die proportional zu diesem Strom ist. Er kann Ströme bis zu 200A verarbeiten und arbeitet entweder mit 3.3V oder 5V.

Das SSD1306-OLED-Display ist ein kompaktes, stromsparendes Display, das über I2C kommuniziert. Es wird häufig in Arduino-Projekten verwendet, da es sich leicht integrieren lässt und Grafiken sowie Text klar darstellen kann. Zusammen bilden diese Komponenten ein leistungsstarkes Werkzeug zur Stromüberwachung in verschiedenen Anwendungen.

Datenblattdetails

• Stellen Sie die richtige Ausrichtung des ACS758-Sensors sicher, um genaue Messwerte zu erhalten.
• Verwenden Sie einen Kühlkörper, wenn das Gerät nahe seinen maximalen Stromgrenzen betrieben wird, um Überhitzung zu vermeiden.
• Entkoppeln Sie die Stromversorgung des Sensors, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten.
• Überprüfen Sie die Kabelverbindungen, um schwebende Eingänge zu vermeiden, die zu fehlerhaften Messwerten führen können.
• Kalibrieren Sie die Sensorausgabe, um genaue Strommessungen zu gewährleisten.

Verdrahtungsanleitung

Um den Allegro ACS758-Stromsensor und das SSD1306-OLED-Display zu verkabeln, beginnen Sie mit dem Anschluss der Stromversorgung. Verbinden Sie den VCC-Pin des ACS758 mit dem 5V-Ausgang Ihres Arduinos und den GND-Pin mit der Masse (GND) Ihres Arduinos. Der Ausgangssignal-Pin (Vout) des ACS758 sollte mit dem analogen Eingangspin A0 Ihres Arduinos verbunden werden.

Anschließend verbinden Sie beim SSD1306-OLED-Display den VCC-Pin mit dem 5V-Ausgang des Arduino und den GND-Pin mit Masse. Verbinden Sie den SDA-Pin des OLED mit dem SDA-Pin des Arduino (A4 bei den meisten Arduino-Boards) und den SCL-Pin des OLED mit dem SCL-Pin (A5 bei den meisten Arduino-Boards). Stellen Sie sicher, dass alle Verbindungen sicher sind, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.

Codebeispiele und Schritt-für-Schritt-Anleitung

#define VIN A0 // define the Arduino pin A0 as voltage input (V in)
const float VCC = 5.0; // supply voltage 5V or 3.3V
const int model = 2; // enter the model (see below)

Im Code ist die VariableVINist dem analogen Pin A0 zugewiesen, der die Spannung vom ACS758-Sensor messen wird. DasVCCDie Variable legt die Versorgungsspannung fest, und diemodelDie Variable legt fest, welches ACS758-Modell verwendet wird, und beeinflusst die Empfindlichkeit sowie die Berechnung der Ausgangsspannung.

void loop() {
  float voltage_raw = (5.0 / 1023.0) * analogRead(VIN); // Read the voltage from sensor
  float current = voltage / FACTOR; // Calculate the current based on voltage
}

Innerhalb desloop()Funktion, der Code liest die Rohspannung vom Sensor mithilfe vonanalogRead(VIN)und wandelt es in einen Stromwert basierend auf der definierten Empfindlichkeit um. Dies ermöglicht die Echtzeitüberwachung des durch die Schaltung fließenden Stroms.

if(abs(voltage) > cutOff) {
    display.clearDisplay();
    robojaxText("Current:", 0, 22, 2, false);
}

Diese Bedingung überprüft, ob der Betrag der Spannung größer ist als dercutOfflimit. Wenn true, löscht es die Anzeige und aktualisiert die OLED-Anzeige mit dem aktuellen Messwert. Dadurch wird sichergestellt, dass nur signifikante Stromwerte angezeigt werden, wodurch eine Überfrachtung der Anzeige verhindert wird.

Demonstration / Was Sie erwartet

Wenn Sie das Programm starten, zeigt das OLED-Display den aktuell gemessenen Strom in Echtzeit an. Fließt kein Strom, zeigt das Display "Kein Strom." an. Stellen Sie sicher, dass die Anschlüsse korrekt sind, um Probleme wie eine Verpolung zu vermeiden, die zu ungenauen Messwerten führen kann (im Video bei 05:30).

Bilder

SSD1306 OLED displaying text

SSD1306 OLED display

ACS758-sensor-6-pins

ACS758-sensor-0

ACS758-sensor-1

ACS758-sensor-4

Arduino wriing for Allegro ACS758 current sensor with OLED SSD1306 128x32 and 128x64

SSD1306 OLED displaying text

SSD1306 OLED display

ACS758-sensor-6-pins

ACS758-sensor-0

ACS758-sensor-1

ACS758-sensor-4

Arduino wriing for Allegro ACS758 current sensor with OLED SSD1306 128x32 and 128x64