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Misurazione della corrente utilizzando un sensore di corrente Allegro ACS758 con un display OLED SSD1306 per Arduino

Misurazione della corrente utilizzando un sensore di corrente Allegro ACS758 con un display OLED SSD1306 per Arduino

Questo tutorial ti guiderà attraverso il processo di misurazione della corrente utilizzando il sensore di corrente Allegro ACS758 e la visualizzazione dei risultati su un display OLED SSD1306. Il progetto prevede la lettura della corrente che scorre attraverso un circuito e la rappresentazione visiva di tali dati sullo schermo OLED, consentendo un monitoraggio semplice. Imparerai come collegare i componenti, scrivere il codice e comprendere come tutto funziona insieme.

SSD1306 OLED display

Se vuoi capire il codice e il suo funzionamento, assicurati di guardare il video per spiegazioni più dettagliate (nel video a 02:45).

Hardware spiegato

I componenti principali di questo progetto includono il sensore di corrente Allegro ACS758 e il display OLED SSD1306. L'ACS758 è un sensore di corrente ad effetto Hall che misura con elevata precisione la corrente che scorre in un conduttore e fornisce una tensione di uscita proporzionale a tale corrente. Può gestire correnti fino a 200A e funziona sia a 3.3V che a 5V.

Il display OLED SSD1306 è un display compatto e a basso consumo che comunica tramite I2C. È comunemente utilizzato nei progetti Arduino per la sua facilità di integrazione e la capacità di visualizzare chiaramente grafica e testo. Insieme, questi componenti creano uno strumento potente per il monitoraggio della corrente in varie applicazioni.

Dettagli della scheda tecnica

ProduttoreAllegro Microsystems
Numero di parteACS758ECB-200U
Tensione logica/IO3.3 V / 5 V
Tensione di alimentazione5 V
Corrente di uscita (per canale)200 A
Corrente di picco (per canale)200 A
Linee guida sulla frequenza PWMN/D
Soglie logiche di ingresso0.3 V (basso), 2.7 V (alto)
Caduta di tensione / RDS(on) / saturazione0.05 V
Limiti termicida -40 a 125 °C
PacchettoSOIC-8
Note / variantiModelli bidirezionali e unidirezionali disponibili

  • Assicurarsi della corretta orientazione del sensore ACS758 per ottenere letture accurate.
  • Utilizzare un dissipatore di calore se si opera vicino ai limiti massimi di corrente per evitare il surriscaldamento.
  • Disaccoppiare l'alimentazione del sensore per un funzionamento stabile.
  • Verificare i collegamenti elettrici per evitare ingressi flottanti che potrebbero causare letture errate.
  • Calibrare l'uscita del sensore per garantire misurazioni di corrente accurate.

Istruzioni di cablaggio

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

Per cablare il sensore di corrente Allegro ACS758 e il display OLED SSD1306, inizia collegando l'alimentazione. Collega il pin VCC dell'ACS758 all'uscita 5V del tuo Arduino e collega il pin GND alla massa (GND) dell'Arduino. Il pin del segnale di uscita (Vout) dell'ACS758 dovrebbe essere collegato al pin di ingresso analogico A0 sull'Arduino.

Quindi, per il display OLED SSD1306, collega il pin VCC all'uscita 5V dell'Arduino e il pin GND a massa. Collega il pin SDA dell'OLED al pin SDA dell'Arduino (A4 sulla maggior parte delle schede Arduino) e il pin SCL dell'OLED al pin SCL (A5 sulla maggior parte delle schede Arduino). Assicurati che tutte le connessioni siano sicure per un funzionamento affidabile.

Esempi di codice e guida passo passo

#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)

Nel codice, la variabileVINè assegnato al pin analogico A0, che leggerà la tensione dal sensore ACS758. IlVCCla variabile imposta la tensione di alimentazione, e ilmodelLa variabile indica quale modello ACS758 viene utilizzato, il che influisce sulla sensibilità e sui calcoli della tensione di uscita.

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
}

All'interno delloop()funzione, il codice legge la tensione grezza dal sensore usandoanalogRead(VIN)e lo converte in un valore di corrente in base alla sensibilità definita. Ciò consente il monitoraggio in tempo reale della corrente che scorre nel circuito.

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

Questa istruzione condizionale verifica se il valore assoluto della tensione è maggiore dicutOfflimite. Se impostato su true, cancella il display e aggiorna l'OLED con la lettura corrente. Questo garantisce che vengano mostrati solo valori significativi di corrente, evitando l'affollamento del display.

Dimostrazione / Cosa aspettarsi

Quando esegui il programma, il display OLED mostrerà la corrente misurata in tempo reale. Se non circola corrente, il display indicherà Nessuna corrente. Assicurati che i collegamenti siano corretti per evitare problemi come la polarità invertita, che potrebbe portare a letture inaccurate (nel video alle 05:30).

Immagini

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
Lingua: 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);
}

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Risorse e riferimenti

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