🚀 Introduzione
Vuoi misurare quanta corrente assorbe un dispositivo e calcolare la potenza consumata? ⚡📊
In questo progetto realizzerai un monitor di consumi elettrici in corrente continua utilizzando Arduino, un sensore di corrente ACS712 e un display OLED.
Il sistema misurerà:
👉 Per le prove utilizzeremo esclusivamente un circuito a bassa tensione, come un carico da 5V o 12V.
Vuoi misurare quanta corrente assorbe un dispositivo e calcolare la potenza consumata? ⚡📊
In questo progetto realizzerai un monitor di consumi elettrici in corrente continua utilizzando Arduino, un sensore di corrente ACS712 e un display OLED.
Il sistema misurerà:
- tensione del circuito;
- corrente assorbita;
- potenza istantanea;
- energia consumata nel tempo.
👉 Per le prove utilizzeremo esclusivamente un circuito a bassa tensione, come un carico da 5V o 12V.
🧰 Materiale necessario
Le resistenze da 30 kΩ e 7,5 kΩ permettono di misurare tensioni fino a circa 25V senza superare il limite di 5V sull’ingresso analogico di Arduino.
- 1x Arduino UNO;
- 1x display OLED 0,96 pollici I2C SSD1306;
- 1x sensore di corrente ACS712 da 5A;
- 2x resistenze per il partitore di tensione;
- 1x resistenza da 30 kΩ;
- 1x resistenza da 7,5 kΩ;
- 1x pulsante;
- 1x carico a bassa tensione, come una lampadina o una striscia LED da 12V;
- 1x alimentatore a bassa tensione;
- cavetti jumper;
- breadboard;
- cavo USB.
Le resistenze da 30 kΩ e 7,5 kΩ permettono di misurare tensioni fino a circa 25V senza superare il limite di 5V sull’ingresso analogico di Arduino.
🛒 Non hai ancora i componenti?
Molti dei progetti presenti su progettiarduino.com utilizzano componenti elettronici di base come LED, resistenze, sensori e breadboard.
Se stai iniziando con Arduino, il modo più semplice è utilizzare un kit completo per principianti, che include quasi tutti i componenti necessari per realizzare molti dei progetti presenti sul sito.
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📚 Librerie necessarie
Per utilizzare il display OLED devi installare:
Il sensore ACS712 viene letto direttamente tramite analogRead() e non richiede librerie esterne.
Per utilizzare il display OLED devi installare:
- Adafruit SSD1306;
- Adafruit GFX Library.
Il sensore ACS712 viene letto direttamente tramite analogRead() e non richiede librerie esterne.
🔌 Schema di collegamento
Display OLED SSD1306
Sensore ACS712
Sul lato dei pin di segnale:
Partitore di tensione
Per misurare la tensione del carico:
Pulsante di azzeramento
Display OLED SSD1306
- VCC → 5V;
- GND → GND;
- SDA → A4;
- SCL → A5.
Sensore ACS712
Sul lato dei pin di segnale:
- VCC → 5V;
- GND → GND;
- OUT → A0.
- alimentazione positiva → ingresso IP+;
- uscita IP− → positivo del carico;
- negativo del carico → negativo dell’alimentatore.
Partitore di tensione
Per misurare la tensione del carico:
- resistenza da 30 kΩ tra positivo dell’alimentatore e A1;
- resistenza da 7,5 kΩ tra A1 e GND;
- negativo dell’alimentatore collegato al GND di Arduino.
Pulsante di azzeramento
- un terminale → pin digitale 2;
- terminale opposto → GND.
⚠️ Sicurezza elettrica
Questo progetto è pensato esclusivamente per circuiti in corrente continua a bassa tensione.
👉 Non collegare il circuito direttamente alla rete elettrica domestica da 230V.
La tensione di rete può provocare:
Per misurare la rete elettrica servono sensori isolati, contenitori adeguati e competenze specifiche.
Questo progetto è pensato esclusivamente per circuiti in corrente continua a bassa tensione.
👉 Non collegare il circuito direttamente alla rete elettrica domestica da 230V.
La tensione di rete può provocare:
- folgorazioni;
- incendi;
- danni ad Arduino;
- danni al computer collegato tramite USB.
Per misurare la rete elettrica servono sensori isolati, contenitori adeguati e competenze specifiche.
💻 Codice Arduino
Il programma legge:
potenza = tensione * corrente;
L’energia viene invece calcolata sommando la potenza nel tempo:
energiaWh += potenza * oreTrascorse;
Il programma legge:
- uscita analogica del sensore ACS712;
- tensione del partitore;
- stato del pulsante.
potenza = tensione * corrente;
L’energia viene invece calcolata sommando la potenza nel tempo:
energiaWh += potenza * oreTrascorse;
/*
============================================================
Progetto 136 - Monitor consumi elettrici base
Misura tensione, corrente, potenza ed energia in corrente DC
============================================================
*/
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
// Dimensioni e indirizzo del display OLED
#define LARGHEZZA_DISPLAY 128
#define ALTEZZA_DISPLAY 64
#define RESET_OLED -1
#define INDIRIZZO_OLED 0x3C
// Pin analogici utilizzati per le misurazioni
#define PIN_CORRENTE A0
#define PIN_TENSIONE A1
// Pulsante per azzerare il contatore energetico
#define PIN_RESET 2
// Tensione di riferimento dell'ADC di Arduino UNO
const float TENSIONE_RIFERIMENTO = 5.0;
// Numero massimo restituito dall'ADC a 10 bit
const float VALORE_MASSIMO_ADC = 1023.0;
// Sensibilità del sensore ACS712 da 5A.
// Per il modello da 20A utilizzare circa 0.100.
// Per il modello da 30A utilizzare circa 0.066.
const float SENSIBILITA_ACS712 = 0.185;
// Valori delle resistenze del partitore
const float RESISTENZA_SUPERIORE = 30000.0;
const float RESISTENZA_INFERIORE = 7500.0;
// Rapporto utilizzato per ricostruire
// la tensione reale del circuito
const float RAPPORTO_PARTITORE =
(RESISTENZA_SUPERIORE + RESISTENZA_INFERIORE) /
RESISTENZA_INFERIORE;
// Numero di campioni utilizzati per mediare le letture
const int NUMERO_CAMPIONI = 100;
// Valori molto piccoli vengono considerati rumore
const float SOGLIA_RUMORE_CORRENTE = 0.03;
const float SOGLIA_RUMORE_TENSIONE = 0.05;
// Soglia indicativa per l'avviso di corrente alta
const float SOGLIA_CORRENTE = 4.0;
// Tempi di aggiornamento
const unsigned long INTERVALLO_MISURA = 250;
const unsigned long TEMPO_DEBOUNCE = 180;
// Oggetto utilizzato per controllare il display
Adafruit_SSD1306 display(
LARGHEZZA_DISPLAY,
ALTEZZA_DISPLAY,
&Wire,
RESET_OLED
);
// Tensione di uscita del sensore ACS712
// quando non passa corrente
float tensioneZeroSensore = 2.5;
// Valori elettrici calcolati
float tensione = 0.0;
float corrente = 0.0;
float potenza = 0.0;
float energiaWh = 0.0;
// Variabili temporali
unsigned long ultimaMisura = 0;
unsigned long ultimoCalcoloEnergia = 0;
unsigned long ultimaPressione = 0;
void setup() {
// Il pulsante è collegato tra il pin e GND
pinMode(PIN_RESET, INPUT_PULLUP);
// Inizializza il display OLED
if (!display.begin(
SSD1306_SWITCHCAPVCC,
INDIRIZZO_OLED
)) {
// Se il display non viene rilevato,
// il programma rimane bloccato
while (true) {
}
}
display.clearDisplay();
display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
display.setTextWrap(false);
// Mostra la schermata iniziale
mostraAvvio();
// Calibra il sensore ACS712.
// Durante questa fase il carico deve essere spento.
calibraSensoreCorrente();
// Memorizza il momento iniziale
ultimaMisura = millis();
ultimoCalcoloEnergia = millis();
// Esegue e mostra subito una prima misurazione
aggiornaMisure();
mostraDati();
}
void loop() {
// Controlla il pulsante di azzeramento
gestisciPulsante();
// Aggiorna periodicamente tutte le misure
// senza bloccare Arduino con delay()
if (millis() - ultimaMisura >= INTERVALLO_MISURA) {
ultimaMisura = millis();
aggiornaMisure();
mostraDati();
}
}
void aggiornaMisure() {
// Memorizza il momento corrente per calcolare
// quanto tempo è trascorso dall'ultimo aggiornamento
unsigned long momentoAttuale = millis();
unsigned long tempoTrascorso =
momentoAttuale - ultimoCalcoloEnergia;
ultimoCalcoloEnergia = momentoAttuale;
// Legge tensione e corrente
tensione = leggiTensione();
corrente = leggiCorrente();
// Elimina piccoli valori causati dal rumore
if (tensione < SOGLIA_RUMORE_TENSIONE) {
tensione = 0.0;
}
if (abs(corrente) < SOGLIA_RUMORE_CORRENTE) {
corrente = 0.0;
}
// Il progetto considera soltanto il valore
// assoluto della corrente assorbita
corrente = abs(corrente);
// Calcola la potenza istantanea in watt
potenza = tensione * corrente;
// Converte il tempo trascorso da millisecondi a ore
float oreTrascorse =
tempoTrascorso / 3600000.0;
// Integra la potenza nel tempo
// per ottenere l'energia consumata in Wh
energiaWh += potenza * oreTrascorse;
}
float leggiTensione() {
unsigned long somma = 0;
// Esegue più letture per ridurre il rumore
for (int i = 0; i < NUMERO_CAMPIONI; i++) {
somma += analogRead(PIN_TENSIONE);
}
float mediaAdc =
somma / (float)NUMERO_CAMPIONI;
// Converte il valore ADC nella tensione
// realmente presente sul pin A1
float tensionePin =
mediaAdc *
(TENSIONE_RIFERIMENTO / VALORE_MASSIMO_ADC);
// Ricostruisce la tensione prima del partitore
float tensioneReale =
tensionePin * RAPPORTO_PARTITORE;
return tensioneReale;
}
float leggiCorrente() {
unsigned long somma = 0;
// Esegue più letture dell'uscita ACS712
for (int i = 0; i < NUMERO_CAMPIONI; i++) {
somma += analogRead(PIN_CORRENTE);
}
float mediaAdc =
somma / (float)NUMERO_CAMPIONI;
// Converte il valore ADC in volt
float tensioneSensore =
mediaAdc *
(TENSIONE_RIFERIMENTO / VALORE_MASSIMO_ADC);
// Calcola la differenza rispetto
// al punto di zero del sensore
float differenza =
tensioneSensore - tensioneZeroSensore;
// Converte la differenza di tensione in ampere
float correnteCalcolata =
differenza / SENSIBILITA_ACS712;
return correnteCalcolata;
}
void calibraSensoreCorrente() {
display.clearDisplay();
display.setTextSize(1);
display.setCursor(19, 14);
display.print("Calibrazione ACS712");
display.setCursor(8, 31);
display.print("Mantieni carico spento");
display.setCursor(26, 48);
display.print("Attendere...");
display.display();
// Attende che il circuito si stabilizzi
delay(1000);
unsigned long somma = 0;
const int CAMPIONI_CALIBRAZIONE = 500;
// Calcola la media dell'uscita del sensore
// quando non passa corrente
for (int i = 0; i < CAMPIONI_CALIBRAZIONE; i++) {
somma += analogRead(PIN_CORRENTE);
delay(2);
}
float mediaAdc =
somma / (float)CAMPIONI_CALIBRAZIONE;
// Memorizza la tensione reale di zero
tensioneZeroSensore =
mediaAdc *
(TENSIONE_RIFERIMENTO / VALORE_MASSIMO_ADC);
}
void gestisciPulsante() {
// Con INPUT_PULLUP il pulsante premuto
// viene letto come livello LOW
if (digitalRead(PIN_RESET) == LOW &&
millis() - ultimaPressione >= TEMPO_DEBOUNCE) {
ultimaPressione = millis();
// Azzera il contatore energetico
energiaWh = 0.0;
// Mostra subito il nuovo valore
mostraDati();
}
}
void mostraDati() {
// Pulisce completamente il display
display.clearDisplay();
display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
display.setTextSize(1);
// Titolo e stato generale
display.setCursor(0, 0);
display.print("MONITOR CONSUMI");
if (corrente >= SOGLIA_CORRENTE) {
display.setCursor(103, 0);
display.print("AL!");
} else {
display.setCursor(109, 0);
display.print("OK");
}
display.drawLine(
0,
10,
127,
10,
SSD1306_WHITE
);
// Mostra la tensione
display.setCursor(0, 16);
display.print("Tensione: ");
display.print(tensione, 2);
display.print(" V");
// Mostra la corrente
display.setCursor(0, 28);
display.print("Corrente: ");
display.print(corrente, 3);
display.print(" A");
// Mostra la potenza
display.setCursor(0, 40);
display.print("Potenza: ");
display.print(potenza, 2);
display.print(" W");
// Mostra l'energia accumulata
display.setCursor(0, 52);
display.print("Energia: ");
display.print(energiaWh, 3);
display.print(" Wh");
// Piccola indicazione del pulsante
display.setCursor(98, 52);
display.print("RST");
// Invia al display tutti gli elementi disegnati
display.display();
}
void mostraAvvio() {
display.clearDisplay();
display.setTextSize(1);
display.setCursor(20, 14);
display.print("Monitor consumi");
display.setCursor(17, 30);
display.print("Tensione e corrente");
display.setCursor(28, 47);
display.print("Progetto 136");
display.display();
delay(1800);
}
============================================================
Progetto 136 - Monitor consumi elettrici base
Misura tensione, corrente, potenza ed energia in corrente DC
============================================================
*/
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
// Dimensioni e indirizzo del display OLED
#define LARGHEZZA_DISPLAY 128
#define ALTEZZA_DISPLAY 64
#define RESET_OLED -1
#define INDIRIZZO_OLED 0x3C
// Pin analogici utilizzati per le misurazioni
#define PIN_CORRENTE A0
#define PIN_TENSIONE A1
// Pulsante per azzerare il contatore energetico
#define PIN_RESET 2
// Tensione di riferimento dell'ADC di Arduino UNO
const float TENSIONE_RIFERIMENTO = 5.0;
// Numero massimo restituito dall'ADC a 10 bit
const float VALORE_MASSIMO_ADC = 1023.0;
// Sensibilità del sensore ACS712 da 5A.
// Per il modello da 20A utilizzare circa 0.100.
// Per il modello da 30A utilizzare circa 0.066.
const float SENSIBILITA_ACS712 = 0.185;
// Valori delle resistenze del partitore
const float RESISTENZA_SUPERIORE = 30000.0;
const float RESISTENZA_INFERIORE = 7500.0;
// Rapporto utilizzato per ricostruire
// la tensione reale del circuito
const float RAPPORTO_PARTITORE =
(RESISTENZA_SUPERIORE + RESISTENZA_INFERIORE) /
RESISTENZA_INFERIORE;
// Numero di campioni utilizzati per mediare le letture
const int NUMERO_CAMPIONI = 100;
// Valori molto piccoli vengono considerati rumore
const float SOGLIA_RUMORE_CORRENTE = 0.03;
const float SOGLIA_RUMORE_TENSIONE = 0.05;
// Soglia indicativa per l'avviso di corrente alta
const float SOGLIA_CORRENTE = 4.0;
// Tempi di aggiornamento
const unsigned long INTERVALLO_MISURA = 250;
const unsigned long TEMPO_DEBOUNCE = 180;
// Oggetto utilizzato per controllare il display
Adafruit_SSD1306 display(
LARGHEZZA_DISPLAY,
ALTEZZA_DISPLAY,
&Wire,
RESET_OLED
);
// Tensione di uscita del sensore ACS712
// quando non passa corrente
float tensioneZeroSensore = 2.5;
// Valori elettrici calcolati
float tensione = 0.0;
float corrente = 0.0;
float potenza = 0.0;
float energiaWh = 0.0;
// Variabili temporali
unsigned long ultimaMisura = 0;
unsigned long ultimoCalcoloEnergia = 0;
unsigned long ultimaPressione = 0;
void setup() {
// Il pulsante è collegato tra il pin e GND
pinMode(PIN_RESET, INPUT_PULLUP);
// Inizializza il display OLED
if (!display.begin(
SSD1306_SWITCHCAPVCC,
INDIRIZZO_OLED
)) {
// Se il display non viene rilevato,
// il programma rimane bloccato
while (true) {
}
}
display.clearDisplay();
display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
display.setTextWrap(false);
// Mostra la schermata iniziale
mostraAvvio();
// Calibra il sensore ACS712.
// Durante questa fase il carico deve essere spento.
calibraSensoreCorrente();
// Memorizza il momento iniziale
ultimaMisura = millis();
ultimoCalcoloEnergia = millis();
// Esegue e mostra subito una prima misurazione
aggiornaMisure();
mostraDati();
}
void loop() {
// Controlla il pulsante di azzeramento
gestisciPulsante();
// Aggiorna periodicamente tutte le misure
// senza bloccare Arduino con delay()
if (millis() - ultimaMisura >= INTERVALLO_MISURA) {
ultimaMisura = millis();
aggiornaMisure();
mostraDati();
}
}
void aggiornaMisure() {
// Memorizza il momento corrente per calcolare
// quanto tempo è trascorso dall'ultimo aggiornamento
unsigned long momentoAttuale = millis();
unsigned long tempoTrascorso =
momentoAttuale - ultimoCalcoloEnergia;
ultimoCalcoloEnergia = momentoAttuale;
// Legge tensione e corrente
tensione = leggiTensione();
corrente = leggiCorrente();
// Elimina piccoli valori causati dal rumore
if (tensione < SOGLIA_RUMORE_TENSIONE) {
tensione = 0.0;
}
if (abs(corrente) < SOGLIA_RUMORE_CORRENTE) {
corrente = 0.0;
}
// Il progetto considera soltanto il valore
// assoluto della corrente assorbita
corrente = abs(corrente);
// Calcola la potenza istantanea in watt
potenza = tensione * corrente;
// Converte il tempo trascorso da millisecondi a ore
float oreTrascorse =
tempoTrascorso / 3600000.0;
// Integra la potenza nel tempo
// per ottenere l'energia consumata in Wh
energiaWh += potenza * oreTrascorse;
}
float leggiTensione() {
unsigned long somma = 0;
// Esegue più letture per ridurre il rumore
for (int i = 0; i < NUMERO_CAMPIONI; i++) {
somma += analogRead(PIN_TENSIONE);
}
float mediaAdc =
somma / (float)NUMERO_CAMPIONI;
// Converte il valore ADC nella tensione
// realmente presente sul pin A1
float tensionePin =
mediaAdc *
(TENSIONE_RIFERIMENTO / VALORE_MASSIMO_ADC);
// Ricostruisce la tensione prima del partitore
float tensioneReale =
tensionePin * RAPPORTO_PARTITORE;
return tensioneReale;
}
float leggiCorrente() {
unsigned long somma = 0;
// Esegue più letture dell'uscita ACS712
for (int i = 0; i < NUMERO_CAMPIONI; i++) {
somma += analogRead(PIN_CORRENTE);
}
float mediaAdc =
somma / (float)NUMERO_CAMPIONI;
// Converte il valore ADC in volt
float tensioneSensore =
mediaAdc *
(TENSIONE_RIFERIMENTO / VALORE_MASSIMO_ADC);
// Calcola la differenza rispetto
// al punto di zero del sensore
float differenza =
tensioneSensore - tensioneZeroSensore;
// Converte la differenza di tensione in ampere
float correnteCalcolata =
differenza / SENSIBILITA_ACS712;
return correnteCalcolata;
}
void calibraSensoreCorrente() {
display.clearDisplay();
display.setTextSize(1);
display.setCursor(19, 14);
display.print("Calibrazione ACS712");
display.setCursor(8, 31);
display.print("Mantieni carico spento");
display.setCursor(26, 48);
display.print("Attendere...");
display.display();
// Attende che il circuito si stabilizzi
delay(1000);
unsigned long somma = 0;
const int CAMPIONI_CALIBRAZIONE = 500;
// Calcola la media dell'uscita del sensore
// quando non passa corrente
for (int i = 0; i < CAMPIONI_CALIBRAZIONE; i++) {
somma += analogRead(PIN_CORRENTE);
delay(2);
}
float mediaAdc =
somma / (float)CAMPIONI_CALIBRAZIONE;
// Memorizza la tensione reale di zero
tensioneZeroSensore =
mediaAdc *
(TENSIONE_RIFERIMENTO / VALORE_MASSIMO_ADC);
}
void gestisciPulsante() {
// Con INPUT_PULLUP il pulsante premuto
// viene letto come livello LOW
if (digitalRead(PIN_RESET) == LOW &&
millis() - ultimaPressione >= TEMPO_DEBOUNCE) {
ultimaPressione = millis();
// Azzera il contatore energetico
energiaWh = 0.0;
// Mostra subito il nuovo valore
mostraDati();
}
}
void mostraDati() {
// Pulisce completamente il display
display.clearDisplay();
display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
display.setTextSize(1);
// Titolo e stato generale
display.setCursor(0, 0);
display.print("MONITOR CONSUMI");
if (corrente >= SOGLIA_CORRENTE) {
display.setCursor(103, 0);
display.print("AL!");
} else {
display.setCursor(109, 0);
display.print("OK");
}
display.drawLine(
0,
10,
127,
10,
SSD1306_WHITE
);
// Mostra la tensione
display.setCursor(0, 16);
display.print("Tensione: ");
display.print(tensione, 2);
display.print(" V");
// Mostra la corrente
display.setCursor(0, 28);
display.print("Corrente: ");
display.print(corrente, 3);
display.print(" A");
// Mostra la potenza
display.setCursor(0, 40);
display.print("Potenza: ");
display.print(potenza, 2);
display.print(" W");
// Mostra l'energia accumulata
display.setCursor(0, 52);
display.print("Energia: ");
display.print(energiaWh, 3);
display.print(" Wh");
// Piccola indicazione del pulsante
display.setCursor(98, 52);
display.print("RST");
// Invia al display tutti gli elementi disegnati
display.display();
}
void mostraAvvio() {
display.clearDisplay();
display.setTextSize(1);
display.setCursor(20, 14);
display.print("Monitor consumi");
display.setCursor(17, 30);
display.print("Tensione e corrente");
display.setCursor(28, 47);
display.print("Progetto 136");
display.display();
delay(1800);
}
Prima della calibrazione, il carico deve essere spento o scollegato, altrimenti Arduino considererà una corrente reale come punto di zero e tutte le letture successive saranno falsate.
⚙️ Come funziona
Arduino esegue numerose letture analogiche e ne calcola la media.
Questo riduce il rumore presente sull’uscita del sensore ACS712.
Il sensore ACS712 da 5A possiede una sensibilità indicativa di:
185 mV/A
Quando la corrente è zero, l’uscita si trova normalmente vicino a metà della tensione di alimentazione, quindi circa 2,5V.
Quando la corrente aumenta, la tensione di uscita si sposta rispetto a questo valore.
Arduino esegue numerose letture analogiche e ne calcola la media.
Questo riduce il rumore presente sull’uscita del sensore ACS712.
Il sensore ACS712 da 5A possiede una sensibilità indicativa di:
185 mV/A
Quando la corrente è zero, l’uscita si trova normalmente vicino a metà della tensione di alimentazione, quindi circa 2,5V.
Quando la corrente aumenta, la tensione di uscita si sposta rispetto a questo valore.
⚡ Misurazione della corrente
La corrente viene calcolata con la formula:
corrente = (tensioneSensore - tensioneZero) / sensibilita;
Dove:
Per il modello da 5A viene utilizzato:
const float SENSIBILITA_ACS712 = 0.185;
Per altri modelli:
La corrente viene calcolata con la formula:
corrente = (tensioneSensore - tensioneZero) / sensibilita;
Dove:
- tensioneSensore è il valore letto su A0;
- tensioneZero è l’uscita del sensore senza carico;
- sensibilita dipende dal modello ACS712.
Per il modello da 5A viene utilizzato:
const float SENSIBILITA_ACS712 = 0.185;
Per altri modelli:
- ACS712 20A → circa 0.100 V/A;
- ACS712 30A → circa 0.066 V/A.
🔌 Misurazione della tensione
Arduino può misurare direttamente soltanto tensioni comprese tra 0V e 5V.
Il partitore riduce la tensione del circuito prima che raggiunga il pin A1.
Con resistenze da 30 kΩ e 7,5 kΩ il rapporto è:
rapporto = (30000 + 7500) / 7500;
Il valore letto da Arduino viene quindi moltiplicato per questo rapporto per ricostruire la tensione reale.
Arduino può misurare direttamente soltanto tensioni comprese tra 0V e 5V.
Il partitore riduce la tensione del circuito prima che raggiunga il pin A1.
Con resistenze da 30 kΩ e 7,5 kΩ il rapporto è:
rapporto = (30000 + 7500) / 7500;
Il valore letto da Arduino viene quindi moltiplicato per questo rapporto per ricostruire la tensione reale.
📊 Calcolo della potenza
La potenza elettrica viene calcolata moltiplicando tensione e corrente:
potenza = tensione * corrente;
Il risultato viene espresso in watt.
Per esempio:
La potenza elettrica viene calcolata moltiplicando tensione e corrente:
potenza = tensione * corrente;
Il risultato viene espresso in watt.
Per esempio:
- tensione: 12V;
- corrente: 0,5A;
- potenza: 6W.
🔋 Calcolo dell’energia
La potenza indica il consumo istantaneo.
L’energia indica invece quanto è stato consumato nel tempo.
Il programma calcola l’energia in wattora:
energiaWh += potenza * oreTrascorse;
Se un dispositivo assorbe 10W per un’ora, il consumo sarà:
10 Wh
Il valore aumenta finché Arduino rimane acceso oppure finché non viene premuto il pulsante di azzeramento.
La potenza indica il consumo istantaneo.
L’energia indica invece quanto è stato consumato nel tempo.
Il programma calcola l’energia in wattora:
energiaWh += potenza * oreTrascorse;
Se un dispositivo assorbe 10W per un’ora, il consumo sarà:
10 Wh
Il valore aumenta finché Arduino rimane acceso oppure finché non viene premuto il pulsante di azzeramento.
⚠️ Avviso di sovracorrente
Nel codice è presente una soglia di sicurezza indicativa:
const float SOGLIA_CORRENTE = 4.0;
Quando la corrente supera questa soglia, il display mostra:
CORRENTE ALTA
La soglia deve essere scelta in base al sensore, ai cavi e al carico utilizzato.
👉 Il messaggio non sostituisce un fusibile o una protezione elettrica reale.
Nel codice è presente una soglia di sicurezza indicativa:
const float SOGLIA_CORRENTE = 4.0;
Quando la corrente supera questa soglia, il display mostra:
CORRENTE ALTA
La soglia deve essere scelta in base al sensore, ai cavi e al carico utilizzato.
👉 Il messaggio non sostituisce un fusibile o una protezione elettrica reale.
🎚️ Calibrazione del sensore
Ogni modulo ACS712 può presentare un piccolo errore sul punto di zero.
Per questo il programma esegue una calibrazione iniziale.
Durante l’avvio:
👉 Non accendere il carico durante la calibrazione iniziale.
Ogni modulo ACS712 può presentare un piccolo errore sul punto di zero.
Per questo il programma esegue una calibrazione iniziale.
Durante l’avvio:
- il carico deve essere spento;
- Arduino esegue numerose letture;
- viene calcolata la tensione di zero del sensore.
👉 Non accendere il carico durante la calibrazione iniziale.
📟 Informazioni visualizzate
Il display OLED mostra:
I dati vengono aggiornati più volte al secondo.
Il display OLED mostra:
- tensione in volt;
- corrente in ampere;
- potenza in watt;
- energia in Wh;
- stato normale o allarme.
I dati vengono aggiornati più volte al secondo.
🧠 Perché è un progetto importante
Con questo progetto impari a:
👉 Questa base sarà utile per sistemi di monitoraggio energetico più completi e connessi.
Con questo progetto impari a:
- utilizzare il sensore ACS712;
- misurare una tensione con un partitore;
- calcolare corrente e potenza;
- calcolare l’energia consumata;
- filtrare letture analogiche;
- calibrare un sensore;
- utilizzare millis() per integrare un valore nel tempo;
- creare un contatore energetico;
- visualizzare misure elettriche su OLED;
- gestire una soglia di sovracorrente.
👉 Questa base sarà utile per sistemi di monitoraggio energetico più completi e connessi.
🔄 Varianti possibili
Vuoi migliorare il progetto?
Vuoi migliorare il progetto?
- 💾 salva l’energia nella EEPROM;
- 📊 aggiungi un grafico della potenza;
- ⏰ registra data e ora tramite DS3231;
- 🗃️ salva le misure su microSD;
- 🔔 aggiungi un buzzer di allarme;
- ⚡ scollega il carico tramite relè;
- 📶 invia i consumi tramite Wi-Fi;
- 📱 crea una dashboard web;
- 🔋 monitora una batteria;
- ☀️ misura la produzione di un piccolo pannello solare;
- 📟 aggiungi schermate selezionabili;
- 🧮 calcola il costo dell’energia.
