在制造或调试任何电气系统时，测量电压和电流总是有帮助的。在这个项目中，我们将使用PIC16F877A单片机和电流传感器ACS712-5A制作自己的数字电流表。该项目可以测量0-30A范围内的交流和直流电流，精度为0.3A。只需稍加修改，您就可以使用该电路测量高达30A的电流。因此，让我们开始吧！！！
所需材料：
- PIC16F877A
- 7805稳压器
- ACS712电流传感器
- 16 * 2 LCD显示屏
- 接线盒和负载（仅供测试）
- 连接线
- 电容器类
- 面包板。
- 电源– 12V
ACS712电流传感器的工作原理：
在开始构建项目之前，对我们来说，了解ACS712电流传感器的工作非常重要，因为它是项目的关键组件。由于噪声以及不适当的隔离问题等，因此测量电流（尤其是交流电流）始终是一项艰巨的任务。但是，借助由Allegro设计的ACS712模块，事情变得非常容易。
该模块根据霍尔效应原理工作，该原理是由埃德温·霍尔博士发现的。根据他的原理，当将载流导体置于磁场中时，会在垂直于电流和磁场方向的边缘上产生电压。让我们不要太深入地了解这个概念，而是简单地说，我们使用霍尔传感器来测量载流导体周围的磁场。该测量将以毫伏为单位，我们称之为霍尔电压。测得的霍尔电压与流过导体的电流成正比。
使用ACS712电流传感器的主要优点是可以同时测量交流和直流电流，并且还可以在负载（交流/直流负载）与测量单元（微控制器部分）之间提供隔离。如图所示，模块上有三个引脚，分别是Vcc，Vout和Ground。
2针接线端子是载流线应穿过的地方。该模块在+ 5V电压下工作，因此Vcc应该由5V电压供电，并且地线应连接到系统的地线。Vout引脚的失调电压为2500mV，这意味着当没有电流流过电线时，输出电压将为2500mV；当电流为正时，电压将大于2500mV；当电流为负时，电压将小于2500mV。
我们将使用PIC微控制器的ADC模块读取模块的输出电压（Vout），当没有电流流过电线时，该输出电压将为512（2500mV）。当电流沿负方向流动时，该值将减小；当电流沿正方向流动时，该值将增大。下表将帮助您了解输出电压和ADC值如何根据流经电线的电流而变化。
这些值是根据ACS712数据表中给出的信息计算得出的。您还可以使用以下公式计算它们：
Vout电压（mV）=（ADC值/ 1023）* 5000通过导线的电流（A）=（Vout（mv）-2500）/ 185
现在，我们知道了ACS712传感器的工作原理以及对它的期望。让我们继续看电路图。
电路原理图：
下图显示了该数字电流表项目的完整电路图 。
完整的数字电流表电路在+ 5V上工作，该电压由7805稳压器调节。我们使用了16X2 LCD来显示电流值。电流传感器（Vout）的输出引脚连接到PIC的第7引脚，即AN4，以读取模拟电压。
下表还显示了PIC的引脚连接
|
序号 |
针号 |
引脚名称 |
连接到 |
|
1个 |
21 |
RD2 |
LCD的RS |
|
2 |
22 |
RD3 |
LCD的E |
|
3 |
27 |
RD4 |
LCD D4 |
|
4 |
28 |
RD5 |
LCD D5 |
|
5 |
29 |
RD6 |
LCD D6 |
|
6 |
30 |
RD7 |
LCD D7 |
|
7 |
7 |
AN4 |
当前塞斯诺Vout |
您可以在面包板上构建该数字电流表电路，也可以使用穿孔板。如果您一直在关注PIC教程，那么您也可以重用我们用于学习PIC微控制器的硬件。在这里，我们使用了 为通过PIC微控制器进行LED闪烁而构建的相同的性能 板，如下所示：
注： 构建该电路板不是强制性的，您可以简单地按照电路图并在面包板上构建电路，并使用任何转储器工具包将程序转储到PIC单片机中。
模拟：
这种电流计电路 也可以使用变形之前，实际上您的硬件进行模拟。分配本教程末尾给出的代码的十六进制文件，然后单击“播放”按钮。您应该能够注意到液晶显示屏上的电流。我已将灯泡用作交流负载，可以通过单击灯泡来改变流过它的电流来改变灯泡的内部电阻。
如上图所示，电流表显示流过灯泡的实际电流约为3.52 A，而LCD显示的电流约为3.6A。但是在实际情况下，我们可能会得到0.2A的误差。LCD上还会显示ADC值和电压（mV），以供您理解。
编程PIC单片机：
如前所述，完整的代码可以在本文结尾处找到。该代码通过注释行进行自我说明，仅涉及将LCD与PIC微控制器接口以及在PIC微控制器中使用ADC模块的概念，我们在以前的学习PIC微控制器的教程中已经介绍了这一概念。
从传感器读取的值将不准确，因为电流是交变的，并且还会受到噪声的影响。因此，我们读取ADC值20次并取平均值，以得到合适的电流值，如下代码所示。
我们使用了与上述相同的公式来计算电压和电流值。
for（int i = 0; i <20; i ++）//读取值20次{adc = 0; adc = ADC_Read（4）; //读取ADC电压= adc * 4.8828; //如果（Voltage> = 2500）计算电压//如果电流为正Amps + =（（Voltage-2500）/18.5）; 否则if（Voltage <= 2500）//如果电流为负Amps + =（（2500-Voltage）/18.5）; }安培/ = 20；//平均读取20次的值
由于该项目还可以读取交流电流，因此电流也将为负和正。也就是说输出电压的值将高于和低于2500mV。因此，如下所示，我们更改了负电流和正电流的公式，以免得到负值。
if（Voltage> = 2500）//如果电流为正Amps + =（（Voltage-2500）/18.5）; 否则if（Voltage <= 2500）//如果电流为负Amps + =（（2500-Voltage）/18.5）;
使用30A电流传感器：
如果您需要测量大于5A的电流，则可以简单地购买ACS712-30A模块并以相同的方式进行连接，并通过用0.66替换18.5来更改下面的代码行，如下所示：
if（Voltage> = 2500）//如果电流为正Amps + =（（Voltage-2500）/0.66）; 否则if（Voltage <= 2500）//如果电流为负Amps + =（（2500-Voltage）/0.66）;
如果要测量低电流，请使用AVR单片机检查100mA电流表。
加工：
对PIC单片机进行编程并准备好硬件后，即可使用。只需给负载和PIC微控制器加电，您就应该能够看到流过LCD屏幕上显示的电线的电流。
注意： 如果您使用的是ASC7125A模块，请确保您的负载消耗的电流不超过5A，并使用更高规格的电线作为载流导体。
以下视频显示了基于PIC单片机的电流表项目的完整工作。希望您能使该项目正常工作并喜欢上它。如果您有任何疑问，可以将其写在下面的评论部分或发布在我们的论坛上。