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ArduinoでAllegro ACS758電流センサーとSSD1306 OLEDディスプレイを使って電流を測定する

このチュートリアルでは、Allegro ACS758 電流センサーを使って電流を測定し、その結果を SSD1306 OLED ディスプレイに表示する手順を案内します。本プロジェクトでは、回路を流れる電流を読み取り、そのデータを OLED 画面上に視覚的に表現して簡単に監視できるようにします。部品の接続方法、コードの記述方法、そして各要素がどのように連携するかを学びます。

コードとその機能を理解したい場合は、詳細な説明を見るためにビデオ（02:45）を必ず確認してください。

ハードウェアの解説

このプロジェクトの主な構成要素は、Allegro社のACS758電流センサーとSSD1306 OLEDディスプレイです。ACS758はホール効果型の電流センサーで、導体を流れる電流を高精度で測定し、その電流に比例した出力電圧を提供します。最大200Aまでの電流に対応し、3.3Vまたは5Vで動作します。

SSD1306 OLEDディスプレイは、I2Cで通信する小型かつ低消費電力のディスプレイです。統合が容易で、グラフィックやテキストを鮮明に表示できるため、Arduinoのプロジェクトで一般的に使われています。これらのコンポーネントを組み合わせることで、さまざまな用途で電流を監視するための強力なツールになります。

データシートの詳細

• 正確な測定値を得るために、ACS758センサーの向きを正しくしてください。
• 定格電流の上限付近で動作させる場合は、過熱を防ぐためにヒートシンクを使用してください。
• 安定した動作のため、センサーへの電源をデカップリングしてください。
• 浮動入力が誤った読み取りを招くのを避けるため、配線の接続を確認してください。
• 正確な電流測定を確保するために、センサー出力を較正してください。

配線手順

Allegro ACS758電流センサーとSSD1306 OLEDディスプレイを配線するには、まず電源を接続します。ACS758のVCCピンをArduinoの5V出力に接続し、GNDピンをArduinoのグランド（GND）に接続します。ACS758の出力信号ピン（Vout）はArduinoのアナログ入力ピンA0に接続してください。

次に、SSD1306 OLEDディスプレイでは、VCCピンをArduinoの5V出力に、GNDピンをGNDに接続します。OLEDのSDAピンをArduinoのSDAピン（ほとんどのArduinoボードではA4）に、OLEDのSCLピンをArduinoのSCLピン（ほとんどのArduinoボードではA5）に接続します。信頼性の高い動作のため、すべての接続が確実に行われていることを確認してください。

コード例と解説

#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)

コード内では、変数VINアナログピンA0に割り当てられており、ACS758センサーの電圧を読み取ります。そのVCC変数は供給電圧を設定し、そしてmodel変数は使用されているACS758モデルを定義し、感度および出力電圧の計算に影響します。

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
}

〜の中でloop()関数内で、コードは〜を使ってセンサーから生の電圧を読み取りますanalogRead(VIN)定義された感度に基づいてそれを電流値に変換します。これにより回路を流れる電流をリアルタイムで監視できます。

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

この条件式は、電圧の絶対値が指定された値より大きいかどうかを確認します。cutOfflimit。true の場合、表示をクリアして OLED を現在の電流値で更新します。これにより、重要な電流値だけが表示され、表示の乱雑さを防ぎます。

デモンストレーション／期待できること

プログラムを実行すると、OLEDディスプレイに測定中の電流がリアルタイムで表示されます。電流が流れていない場合は、ディスプレイに「No Current.」と表示されます。極性の反転などにより測定値が不正確になる可能性があるため、接続が正しいことを確認してください（動画の05:30参照）。

画像

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