اندازه‌گیری جریان با استفاده از حساس(حس کننده) جریان Allegro ACS758 همراه با نمایشگر OLED SSD1306 برای آردوینو

اندازه‌گیری جریان با استفاده از حساس(حس کننده) جریان Allegro ACS758 همراه با نمایشگر OLED SSD1306 برای آردوینو

این آموزش شما را قدم‌به‌قدم در فرآیند اندازه‌گیری جریان با استفاده از حساس(حس کننده) جریان Allegro ACS758 و نمایش نتایج روی نمایشگر OLED مدل SSD1306 راهنمایی می‌کند. این پروژه شامل خواندن جریان عبوری از یک مدار و نمایش بصری آن داده‌ها روی صفحه OLED است تا نظارت آسان ممکن شود. شما خواهید آموخت چگونه قطعات را به‌هم متصل کنید، شِفر (کود) بنویسید و درک کنید که همه چیز چگونه با هم کار می‌کند.

اگر می‌خواهید شِفر (کود) و عملکرد آن را بفهمید، حتماً برای توضیحات مفصل‌تر ویدیو را در 02:45 ببینید.

سخت‌افزار به زبان ساده

اجزای اصلی این پروژه شامل حساس(حس کننده) جریان Allegro ACS758 و نمایشگر OLED مدل SSD1306 هستند. ACS758 یک حساس(حس کننده) جریان مبتنی بر اثر هال است که جریان عبوری از یک رسانا را با دقت بالا اندازه‌گیری می‌کند و ولتاژ خروجی متناسب با این جریان فراهم می‌آورد. این حساس(حس کننده) می‌تواند جریان‌هایی تا 200A را تحمل کند و در ولتاژ 3.3V یا 5V کار می‌کند.

نمایشگر OLED مدل SSD1306 یک نمایشگر جمع‌وجور و کم‌مصرف است که از طریق I2C ارتباط برقرار می‌کند. این نمایشگر به‌خاطر سهولت ادغام و توانایی نمایش واضح گرافیک و متن معمولاً در پروژه‌های آردوینو استفاده می‌شود. در کنار هم، این اجزا ابزاری قدرتمند برای پایش جریان در کاربردهای مختلف ایجاد می‌کنند.

جزئیات مشخصات فنی

تولیدکننده	آلگرو میکروسیستمز
شماره قطعه	ACS758ECB-200U
ولتاژ منطقی/ورودی-خروجی	3.3 V / 5 V
ولتاژ تغذیه	5 V
جریان خروجی (به ازای هر کانال)	200 آمپر
جریان پیک (به‌ازای هر کانال)	200 آمپر
راهنمای فرکانس PWM	قابل‌اعمال نیست
آستانه‌های منطقی ورودی	0.3 V (پایین)، 2.7 V (بالا)
افت ولتاژ روی R_{درین-سورس (روشن)}/ اشباع	0.05 ولت
محدودیت‌های حرارتی	-40 تا 125 °C
بسته	پکیج SOIC-8
یادداشت‌ها / انواع	مدل‌های دوجهته و یک‌جهته در دسترس هستند

برای اندازه‌گیری‌های دقیق، از جهت‌گیری صحیح حساس(حس کننده) ACS758 اطمینان حاصل کنید.
اگر نزدیک به حداکثر جریان مجاز کار می‌کنید، از هیت‌سینک استفاده کنید تا از گرم‌شدن بیش از حد جلوگیری شود.
برای عملکرد پایدار، تغذیهٔ حساس(حس کننده) را از نظر الکتریکی جدا کنید.
برای جلوگیری از ورودی‌های شناور که ممکن است منجر به قرائت‌های نادرست شوند، اتصالات سیم‌کشی را بررسی کنید.
برای اطمینان از اندازه‌گیری‌های جریان دقیق، خروجی حساس(حس کننده) را کالیبره کنید.

دستورالعمل‌های سیم‌کشی

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

برای سیم‌کشی حساس(حس کننده) جریان Allegro ACS758 و نمایشگر OLED مدل SSD1306، کار را با اتصال تغذیه آغاز کنید. پایه VCC در ACS758 را به خروجی 5V آردوینو وصل کنید و پایه GND را به زمین (GND) آردوینو متصل کنید. پایه سیگنال خروجی (Vout) از ACS758 باید به پایه ورودی آنالوگ A0 آردوینو وصل شود.

سپس، برای نمایشگر OLED مدل SSD1306، پایه VCC را به خروجی 5V آردوینو و پایه GND را به زمین متصل کنید. پایه SDA نمایشگر را به پایه SDA آردوینو (در اکثر بردهای آردوینو A4) و پایه SCL نمایشگر را به پایه SCL (در اکثر بردهای آردوینو A5) وصل کنید. برای عملکرد قابل‌اطمینان، از محکم بودن همه اتصالات مطمئن شوید.

نمونه‌های شِفر (کود) و راهنمای گام‌به‌گام

#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)

در شِفر (کود)، متغیرVINبه پایهٔ آنالوگ A0 اختصاص داده شده است که ولتاژ حساس(حس کننده) ACS758 را خواهد خواند. اینVCCمتغیر ولتاژ تغذیه را تنظیم می‌کند وmodelمتغیر مشخص می‌کند که کدام مدل ACS758 استفاده می‌شود و این موضوع بر حساسیت و محاسبات ولتاژ خروجی تأثیر می‌گذارد.

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
}

درونِloop()در تابع، شِفر (کود) ولتاژ خام را از حساس(حس کننده) با استفاده ازanalogRead(VIN)و آن را بر اساس حساسیت تعریف‌شده به مقدار جریان تبدیل می‌کند. این امکان پایش بلادرنگ جریان عبوری از مدار را فراهم می‌سازد.

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

این عبارت شرطی بررسی می‌کند که قدر مطلق ولتاژ بزرگ‌تر ازcutOfflimit. اگر true باشد، نمایشگر را پاک می‌کند و OLED را با خوانش جریان فعلی به‌روزرسانی می‌کند. این اطمینان را می‌دهد که تنها مقادیر جریان معنی‌دار نمایش داده شوند و از شلوغی نمایشگر جلوگیری شود.

نمایش / چه انتظاری باید داشته باشید

وقتی برنامه را اجرا می‌کنید، نمایشگر OLED جریان در حال اندازه‌گیری را به‌صورت زمان واقعی نشان می‌دهد. اگر جریانی عبور نکند، نمایشگر عبارت جریان وجود ندارد را نشان می‌دهد. اطمینان حاصل کنید که اتصالات صحیح هستند تا از مشکلاتی مانند وارونگی قطبیت جلوگیری شود، زیرا این موارد می‌تواند به خوانش‌های نادرست منجر شود (در ویدئو در 05:30).