شِفر (کود) جستجو

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.

SSD1306 OLED display

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

تولیدکنندهآلگرو میکروسیستمز
شماره قطعهACS758ECB-200U
ولتاژ منطقی/ورودی-خروجی3.3 V / 5 V
ولتاژ تغذیه5 V
جریان خروجی (به ازای هر کانال)200 آمپر
جریان پیک (به‌ازای هر کانال)200 آمپر
راهنمای فرکانس PWMقابل‌اعمال نیست
آستانه‌های منطقی ورودی0.3 V (پایین)، 2.7 V (بالا)
افت ولتاژ روی Rدرین-سورس (روشن)/ اشباع0.05 ولت
محدودیت‌های حرارتی-40 تا 125 °C
بستهپکیج SOIC-8
یادداشت‌ها / انواعمدل‌های 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
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).

تصاویر

SSD1306 OLED displaying text
SSD1306 OLED displaying text
SSD1306 OLED display
SSD1306 OLED display
ACS758-sensor-6-pins
ACS758-sensor-6-pins
ACS758-sensor-0
ACS758-sensor-0
ACS758-sensor-1
ACS758-sensor-1
ACS758-sensor-4
ACS758-sensor-4
Arduino wriing for Allegro ACS758 current sensor with OLED SSD1306 128x32 and 128x64
Arduino wriing for Allegro ACS758 current sensor with OLED SSD1306 128x32 and 128x64
110-Allegro ACS758 current sensor with SSD1306 OLED display for Arduino
زبان: C++
/*
 * Arduino Sketch for Allegro ACS758 Current Sensor with SSD1306 OLED Display 
 * can be used with 128x64 or 128x32 OLED displays with SSD1306 chip
 * this sensor can measure current at a range of up to 200A
 * It operates with 3.3V or 5V
 * This video requires you to watch the following 2 videos before using this code:
 * 1- ACS758 Sensor https://www.youtube.com/watch?v=SiHfjzcqnU4
 * 2- SSD1306 OLED Display https://www.youtube.com/watch?v=UmYiHTOz-5k
 * 
 * View the video instructions for this code at https://youtu.be/aHg9UrK9s9c
 
 * Written by Ahmad Shamshiri for Robojax Video channel www.Robojax.com
 * Date: June 24, 2018, at 21:44 in Ajax, Ontario, Canada
 * Permission granted to share this code given that this
 * note is kept with the code.
 * Disclaimer: This code is "AS IS" and for educational purposes only.
 * This code has been downloaded from https://robojax.com
 * 
 */



#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define OLED_RESET 4
Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET);

#define NUMFLAKES 10
#define XPOS 0
#define YPOS 1
#define DELTAY 2


#define LOGO16_GLCD_HEIGHT 64 
#define LOGO16_GLCD_WIDTH  128 
static const unsigned char PROGMEM logo16_glcd_bmp[] =
{ B00000000, B11000000,
  B00000001, B11000000,
  B00000001, B11000000,
  B00000011, B11100000,
  B11110011, B11100000,
  B11111110, B11111000,
  B01111110, B11111111,
  B00110011, B10011111,
  B00011111, B11111100,
  B00001101, B01110000,
  B00011011, B10100000,
  B00111111, B11100000,
  B00111111, B11110000,
  B01111100, B11110000,
  B01110000, B01110000,
  B00000000, B00110000 };

#if (SSD1306_LCDHEIGHT != 64)
#error("Height incorrect, please fix Adafruit_SSD1306.h!");
#endif


///*** ACS758 settings starts
#define VIN A0 // define the Arduino pin A0 as voltage input (V in)
const float VCC   = 5.0;// supply voltage 5V or 3.3V. If using PCB, set to 5V only.
const int model = 2;   // enter the model (see below)

float cutOffLimit = 1.00;// reading cutt off current. 1.00 is 1 Amper

/*
          "ACS758LCB-050B",// for model use 0
          "ACS758LCB-050U",// for model use 1
          "ACS758LCB-100B",// for model use 2
          "ACS758LCB-100U",// for model use 3
          "ACS758KCB-150B",// for model use 4
          "ACS758KCB-150U",// for model use 5
          "ACS758ECB-200B",// for model use 6
          "ACS758ECB-200U"// for model use  7   
sensitivity array is holding the sensitivity of the ACS758
current sensors. Do not change.          
*/
float sensitivity[] ={
          40.0,// for ACS758LCB-050B
          60.0,// for ACS758LCB-050U
          20.0,// for ACS758LCB-100B
          40.0,// for ACS758LCB-100U
          13.3,// for ACS758KCB-150B
          16.7,// for ACS758KCB-150U
          10.0,// for ACS758ECB-200B
          20.0,// for ACS758ECB-200U     
         }; 

/*         
 *   Quiescent output voltage is a factor of VCC that appears at the output       
 *   when the current is zero. 
 *   For bidirectional sensors it is 0.5 x VCC
 *   For unidirectional sensors it is 0.12 x VCC
 *   For model ACS758LCB-050B, the B at the end represents Bidirectional (polarity doesn't matter)
 *   For model ACS758LCB-100U, the U at the end represents Unidirectional (polarity must match)
 *    Do not change.
 */
float quiescent_Output_voltage [] ={
          0.5,// for ACS758LCB-050B
          0.12,// for ACS758LCB-050U
          0.5,// for ACS758LCB-100B
          0.12,// for ACS758LCB-100U
          0.5,// for ACS758KCB-150B
          0.12,// for ACS758KCB-150U
          0.5,// for ACS758ECB-200B
          0.12,// for ACS758ECB-200U            
          };
const float FACTOR = sensitivity[model]/1000;// set sensitivity for selected model
const float QOV =   quiescent_Output_voltage [model] * VCC;// set quiescent Output voltage for selected model
float voltage;// internal variable for voltage
float cutOff = FACTOR/cutOffLimit;// convert current cut off to mV


//**** ACS758 settings ends
void setup()   {                
  Serial.begin(9600);

  // by default, we'll generate the high voltage from the 3.3v line internally! (neat!)
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);  // initialize with the I2C addr 0x3D (for the 128x64)
  // init done

}


void loop() {
   //Robojax.com ACS758 Current Sensor values start
  float voltage_raw =   (5.0 / 1023.0)* analogRead(VIN);// Read the voltage from sensor
  voltage =  voltage_raw - QOV + 0.003 ;// 0.007 is a value to make voltage zero when there is no current
  float current = voltage / FACTOR;
if(abs(voltage) > cutOff ){
    Serial.print("V: ");
    Serial.print(voltage,3);// print voltage with 3 decimal places
    Serial.print("V, I: ");
    Serial.print(current,2); // print the current with 2 decimal places
    Serial.println("A");
 display.clearDisplay();
  robojaxText("V:", 0, 0, 2, false);
  String voltageS  = String(voltage);// get voltage and convert it to string for display
  robojaxText(voltageS +"V", 20, 0, 2, false);  
  robojaxText("Current:", 0, 22, 2, false);
  String currentS  = String(current);// get current and convert it to string for display
  robojaxText(currentS +"A", 0, 40, 3, false);  
  display.display();    
  }else{
    Serial.println("No Current");
   display.clearDisplay();
  robojaxText("No Current", 0, 0, 2, false); 
    display.display();    
  }  
 
   //Robojax.com ACS758 Current Sensor values end
  
    

   delay(500);
}

/*
 * robojaxText(String text, int x, int y,int size, boolean d)
 * text is the text string to be printed
 * x is the integer x position of the text
 * y is the integer y position of the text
 * size is the text size, 1, 2, 3 etc
 * d is either true or false.  Use true to display immediately.
 */
void robojaxText(String text, int x, int y,int size, boolean d) {

  display.setTextSize(size);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(x,y);
  display.println(text);
  if(d){
    display.display();
  }
  
  delay(100);
}

مواردی که ممکن است به آن‌ها نیاز داشته باشید

منابع و مراجع

هنوز هیچ منبعی موجود نیست.

فایل‌ها📁

کتابخانه‌های آردوینو (zip)

فایل فریزینگ

راهنمای کاربر