基于ACS712的数字霍尔电流计设计系统
基于ACS712的数字霍尔电流计设计系统
数字霍尔电流表系统设计摘要：详细介绍新型线性电流传感器ACS712的特点，工作原理，特性曲线及典型应用电路，对ACS712与STC12C2052AD单片机的接口进行了分析和设计。
设计了一种基于ACS712的直流检测系统。
ACS712使用方便、性价比高、绝缘电压高等特点，主要应用于电动机控制、载荷检测和管理、开关式电源和过电流故障保护等，特别是那些要求电气绝缘却未使用光电绝缘器或其它昂贵绝缘技术的应用中。
它能准确，实时地检测电流，使设备隐患得到及时的处理，确保人身安全和设备安全。
关键词：ACS712；特性曲线；STC12C2052AD; 电流检测；RS-232；74HC595目录1概述 (3)2霍尔电流计系统设计方案 (3)3霍尔电流计系统硬件电路设计 (4)3.1传感器采集放大电路 (4)3.1.1ACS712内部结构及工作原理 (4)3.1.2特性曲线 (5)3.2 ACS712与AD接口 (6)3.3 STC12C2052AD单片机AD采集电路 (6)3.4数码管显示电路 (10)3.5电源稳压电路 (11)3.6下载通信电路 (12)3.7 系统程序 (13)4总结 (13)参考文献 (15)系统总图 (16)程序 (17)1概述在工业、汽车、商业和通信系统中，为了确保设备安全和人身安令，经常需要对设备的某些关键点进行电流检测，传统的检测方法存在测量精度不高，反应时间长 ，对于大电流一般采用电流互感器输出端不能开路 ，突发性绝缘击穿等缺新型线性电流传感器ACS712能有效克服这些缺点，为工业、汽车、商业和通信系统中的交流或直流电流感测提供经实惠的精密解决方案。
2霍尔电流计系统设计方案本系统采用以STC 系列的STC12C2052AD 单片机系统为核心开发霍尔电流计系统。
系统硬件原理框图如图1-1：图：1-1系统硬件原理图1-1由ACS712传感器，STC12C2052AD 单片机自带AD 模数转换，74HC595数码管显示和RS232串口通信等构成。
基于ACS712的直流电机电流监测系统的设计
基于ACS712的直流电机电流监测系统的设计
王慧
【期刊名称】《自动化技术与应用》
【年(卷),期】2014(33)9
【摘要】设计了直流电机运行电流的硬件采集电路,解决了高速下电枢绕组电流的采集问题.利用霍尔电流传感器ACS712通过AD转换将采集到的绕组电流数据,通过串口和上位机进行通信,实现了本机LCD液晶显示和基于LabVIEW的软件界面显示电流数据,具有实际的工程意义.
【总页数】3页(P103-105)
【作者】王慧
【作者单位】江阴职业技术学院,江苏江阴214400
【正文语种】中文
【中图分类】TM33;TP277.2
【相关文献】
1.基于LM5106的大电流直流电机驱动设计 [J], 姚善浪;施国梁
2.基于ACS712的电流实时监测系统研究 [J], 何小英
3.基于VNH3SP30的大电流直流电机驱动器的设计 [J], 侯清锋;罗海波;王洪福
4.基于霍尔电流传感器的短波发射机马达工作电流远程监测系统的设计与实现 [J], 刘银海
5.基于杆塔接地电流综合在线监测系统的设计 [J], 李海峰;王伟文;郭志刚;韩金釜;阳薇
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霍尔电流传感器ACS712技术资料
霍尔电流传感器ACS712 应用技术资料•低噪音模拟信号路径•可通过新的滤波引脚设置器件带宽• 5 μs 输出上升时间，对应步进输入电流•80 千赫带宽•总输出错误1.5%（当T A = 25°C 时）及•小型低厚度SOIC8 封装• 1.2 mΩ 内部传导电阻•引脚1-4 至5-8 之间2.1 V RMS最小绝缘电压• 5.0 伏特，单电源操作•66 至185 mV/A 输出灵敏度•输出电压与交流或直流电流成比例•出厂时精确度校准•极稳定的输出偏置电压•近零的磁滞•电源电压的成比例输出描述Allegro? ACS712 可为工业、汽车、商业和通信系统中的交流或直流电流感测提供经济实惠的精密解决方案。
该器件封装便于客户轻松实施。
典型应用包括电动机控制、载荷检测和管理、开关式电源和过电流故障保护。
该器件具有精确的低偏置线性霍尔传感器电路，且其铜制的电流路径*近晶片的表面。
通过该铜制电流路径施加的电流能够生成可被集成霍尔IC 感应并转化为成比例电压的磁场。
通过将磁性信号*近霍尔传感器，实现器件精确度优化。
精确的成比例电压由稳定斩波型低偏置BiCMOS 霍尔IC 提供，该IC 出厂时已进行精确度编程。
当通过用作电流感测通路的主要铜制电流路径（从引脚 1 和2，到3 和4）的电流不断上升时，器件的输出具有正斜率(>V IOUT(Q))。
该传导通路的内电阻通常是1.2 mΩ，具有较低的功耗。
铜线的粗细允许器件在可达5×的过电流条件下运行。
传导通路的接线端与传感器引脚（引脚5 到8）是电气绝缘的。
这让ACS712 电流传感器可用于那些要求电气绝缘却未使用光电绝缘器或其它昂贵绝缘技术的应用。
ACS712 采用小型的表面安装SOIC8 封装。
引脚架镀采用100% 雾锡电镀，可与标准无铅(Pb) 印刷电路板装配流程兼容。
在内部，该器件为无铅产品，倒装法使用当前豁免于RoHS 的高温含铅焊球除外。
基于ACS712的电流实时监测系统研究
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｙ ａ ｎ ｇ ｔ ｚ ｅ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ）
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教你设计ACS712直流交流电流测量传感器（资料开源）
教你设计ACS712直流交流电流测量传感器（资料开源）
ACS712直流/交流电流测量传感器具有量程大、简单易用、体积小巧、无需焊接、精度较高等特点，可用于直流电流和交流电流的测量，电流测量最高值可达20A。
该ACS712 传感器电路板在设计上做了高压隔离，确保使用的安全性。
模块输出的电压线性对应测量电流，且接口为Gravity 3P接口，即插即用，方便实用。
引脚说明：
技术规格：
•供电电压：5.0V
•测量电流：0 ~ ±20A DC, 0 ~ 17A(RMS) AC
•测量容忍电压：220V AC, 311V DC
•相对误差：±3%
•尺寸：39mm * 22mm *17mm
•接口：Gravity PH2.0-3P 模拟口
•重量：18g
示例代码，见附件下载：
函数功能说明： float readDCCurrent(int Pin) ,该函数用来测量直流电流。
float readACCurrent(int Pin) ,该函数用来测量交流电流，测得的是交流电流的有效值。
根据被测电流，选择相应的函数调用即可，不能两个函数同时调用。
电路项目的主要芯片及数据手册
•ACS712：芯片数据手册
电路相关文件
电路图文件
ACS712 电流测量传感器原理图.PDF
描述：原理图
源代码
ACS712 电流测量传感器示例代码.ino 描述：示例代码。
ACS712中文资料_描述
A C S712中文资料_描述(总2页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除ACS712中文描述带 2.1 kVRMS 电压绝缘及低电阻电流导体的全集成、基于霍尔效应的线性电流传感器 IC特点低噪音模拟信号路径可通过新的滤波引脚设置器件带宽5 µs 输出上升时间，对应步进输入电流80 千赫带宽总输出误差为 1.5%（当 T A= 25°C时）小型低厚度 SOIC8 封装1.2 mΩ 内部传导电阻引脚 1-4 至 5-8 之间 2.1k V RMS最小绝缘电压5.0 伏特，单电源操作66 至 185 mV/A 输出灵敏度输出电压与交流或直流电流成比例出厂时精确度校准极稳定的输出偏置电压近零的磁滞电源电压的成比例输出描述Allegro® ACS712 可为工业、商业和通信系统中的交流或直流电流感测提供经济实惠且精确的解决方案。
该器件封装便于客户轻松实施。
典型应用包括电动机控制、载荷检测和管理、开关式电源和过电流故障保护。
该器件不可用于汽车应用。
该器件具有精确的低偏置线性霍尔传感器电路，且其铜制的电流路径靠近晶片的表面。
通过该铜制电流路径施加的电流能够生成可被集成霍尔 IC 感应并转化为成比例电压的磁场。
通过将磁性信号靠近霍尔传感器，实现器件精确度优化。
精确的成比例电压由稳定斩波型低偏置 BiCMOS 霍尔 IC 提供，该 IC 出厂时已进行精确度编程。
当通过用作电流感测通路的主要铜制电流路径（从引脚 1 和 2，到 3 和 4）的电流不断上升时，器件的输出具有正斜率 (>V IOUT(Q))。
该传导通路的内电阻通常是mΩ，具有较低的功率损耗。
铜线的粗细允许器件在可达5× 的过电流条件下运行。
传导通路的接线端与传感器引脚（引脚 5 到8）之间电气绝缘。
这让 ACS712 电流传感器 IC 可用于那些要求电气绝缘却未使用光电绝缘器或其它昂贵绝缘技术的应用。
ACS712中文资料_描述
ACS712中文描述带 kVRMS 电压绝缘及低电阻电流导体的全集成、基于霍尔效应的线性电流传感器 IC特点低噪音模拟信号路径可通过新的滤波引脚设置器件带宽5 μs 输出上升时间，对应步进输入电流80 千赫带宽总输出误差为 %（当 T A= 25°C时）小型低厚度 SOIC8 封装mΩ 内部传导电阻引脚 1-4 至 5-8 之间 V RMS最小绝缘电压伏特，单电源操作66 至 185 mV/A 输出灵敏度输出电压与交流或直流电流成比例出厂时精确度校准极稳定的输出偏置电压近零的磁滞电源电压的成比例输出描述Allegro? ACS712 可为工业、商业和通信系统中的交流或直流电流感测提供经济实惠且精确的解决方案。
该器件封装便于客户轻松实施。
典型应用包括电动机控制、载荷检测和管理、开关式电源和过电流故障保护。
该器件不可用于汽车应用。
该器件具有精确的低偏置线性霍尔传感器电路，且其铜制的电流路径靠近晶片的表面。
通过该铜制电流路径施加的电流能够生成可被集成霍尔 IC 感应并转化为成比例电压的磁场。
通过将磁性信号靠近霍尔传感器，实现器件精确度优化。
精确的成比例电压由稳定斩波型低偏置 BiCMOS 霍尔 IC 提供，该 IC 出厂时已进行精确度编程。
当通过用作电流感测通路的主要铜制电流路径（从引脚 1 和 2，到 3 和 4）的电流不断上升时，器件的输出具有正斜率 (>V IOUT(Q))。
该传导通路的内电阻通常是?mΩ，具有较低的功率损耗。
铜线的粗细允许器件在可达5× 的过电流条件下运行。
传导通路的接线端与传感器引脚（引脚 5 到 8）之间电气绝缘。
这让 ACS712 电流传感器 IC 可用于那些要求电气绝缘却未使用光电绝缘器或其它昂贵绝缘技术的应用。
ACS712 采用小型的表面安装 SOIC8 封装。
引脚架镀采用 100% 雾锡电镀，可与标准无铅 (Pb) 印刷电路板装配流程兼容。
ACS712电流传感器说明书
6 5 CF 1 nF
Application 1. The ACS712 outputs an analog signal, VOUT . that varies linearly with the uni- or bi-directional AC or DC primary sensed current, IP , within the range specified. CF is recommended for noise management, with values that depend on the application.
RF(INT)
VIOUT (Pin 7)
IP– (Pin 3) IP– (Pin 4)
Features and Benefits
Low-noise analog signal path Device bandwidth is set via the new FILTER pin 5 µs output rise time in response to step input current 50 kHz bandwidth Total output error 1.5% at TA = 25°C, and 4% at –40°C to 85°C Small footprint, low-profile SOIC8 package 1.2 mΩ internal conductor resistance 2.1 kVRMS minimum isolation voltage from pins 1-4 to pins 5-8 5.0 V, single supply operation 66 to 185 mV/A output sensitivity Output voltage proportional to AC or DC currents Factory-trimmed for accuracy Extremely stable output offset voltage Nearly zero magnetic hysteresis Ratiometric output from supply voltage
基于霍尔传感器的电流检测系统设计
[3]1 概述同，量程分为：±5A、±20A、±30A。
由于地震发生前，将会产生一些物理输入与输出基本成线性关系（在量程的范或化学变化的影响，某些动物可以觉察出围之内），它的系数Sensitivity分别为：一些异常变化，但是动物的异常行为有可185 mV/A、100 mV/A、66 mV/A。
其输图2 系统框图能是由其他的原因引起，并非是地震因素出加于0.5倍的V 之上。
ACS712的V 电源cc cc （1）A/D转换电路。
本次设计使用产生。
为了对临震前动物行为异常与电磁使用的是5 V，其输出电压值在0.5 V~4.5 V 的A/D转换芯片是ADC0809。
它有A/D转异常关系的研究，需要设计一款探测电磁之间。
换器八位、多路开关八路以及相关组件。
信号的仪器，本文主要根据探测仪探头的ACS712ELCTR-05B输入输出曲线如它是逐次逼近式的A/D转换器，而且可以需求，设计了一款基于霍尔传感器的电流图1所示，无输入电流时（即电流为0直接和单片机相连接。
检测系统，便于对动物行为异常与电磁异时），输出2.5 V电压，精确度是185 ADC0809的组成部分是：八路模拟常的检测。
mV/A（即斜率）。
当V =5 V时，其输入CC 开关、八路A/D转换器、三态输出锁存[4-5]将半导体薄片放置在磁场中，电流流输出关系式为：器、地址锁存与译码器电路组成。
其中过时，在垂直于电流和磁场的方向产生电（1）A/D转换完的数字量锁存在三态输出锁存动势，此物理现象由物理学家霍尔（美）器之中，OE为高电平时，数据方可传送发现，我们称之霍尔效应，利用霍尔效应出去，具体如图3所示。
制成的电流测试装置称为电流霍尔传感[1]器。
它具有结构简单、运行可靠、价格便宜，维修保护方便，寿命长等优点。
本文利用ACS712霍尔传感器设计了简单的电流检测系统，基于仿真和实验平台验证了设计的正确性。
图1 ACS712ELCTR-05B输入输出曲线2 ACS712工作原理3 电流检测系统设计本次使用的ACS712芯片完全基于霍 3.1 硬件设计尔感应的原理进行设计，组成部分为：①本系统具体实现大体分为五个部分，图3 ADC0809原理框图霍尔传感器的电路；②铜箔（接近IC表如图2所示。
电流传感器acs712的原理与应用
电流传感器acs712的原理与应用1. 什么是电流传感器acs712？电流传感器acs712是一种用于测量直流和交流电流的传感器。
它具有非接触性测量电流的特点，可以通过简单的接线和编程实现电流的测量。
acs712传感器采用霍尔效应原理，通过精确测量电流通过板载电流传感器的荷电粒子的磁场变化来进行测量。
2. 电流传感器acs712的工作原理电流传感器acs712基于霍尔效应进行工作。
在acs712内部，有一块感应板，与电流流过的导线相邻。
当电流通过传感器中的导线时，电流引起传感器附近的磁场发生变化。
该变化的磁场通过填充在传感器内部的霍尔电压感应电路产生电势差。
这种变化的电势差与通过导线的电流成正比。
传感器的内部电路可以将这个电势差转换为可测量的输出电压。
因此，可以通过检测传感器的输出电压来间接测量通过导线的电流值。
3. 电流传感器acs712的主要特点•非接触性测量：电流传感器acs712不需要连接到待测电路中，只需将传感器与待测电路靠近即可测量电流，无需进行电路打断或接入的操作。
•高精度测量：acs712传感器具有较高的精确度和测量精度，可以实现对小电流和大电流的准确测量。
•宽工作电压范围：acs712传感器的工作电压范围较宽，一般可以在+5V至+25V的范围内正常工作。
•低功耗：传感器的工作电流较低，只需非常少量的电力即可实现电流测量，节省能源。
•强大的抗干扰能力：acs712传感器具有良好的抗干扰能力，能够有效地抵御外部磁场和噪声的影响，保证测量结果的准确性。
4. 电流传感器acs712的应用领域电流传感器acs712在各种领域和应用中得到广泛的应用，以下列举了一些常见的应用领域：4.1. 工业自动化•电机电流监测：电流传感器acs712可以用于监测电机的电流，以确保电机的正常运行。
如果电机电流异常，可以及时发出警报或采取相应的措施。
•设备状态监测：通过测量设备的电流，可以实时监测设备的状态和运行情况，以便及时发现故障和预测设备寿命。
电流传感器ACS712的原理与应用
示 意图如 图４所示 ，系统 由一个主控 系统 和 多个检测模块组成 ，各检测模块与 主控
系统 问 通 过 ４ ５ 线 进 行 通 信 ，构 成 分 布 ８总
Ｉ １ Ｉ＋ 稿 ２ Ｐ
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信 地
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详细 介绍新型线性电 流传感 ＡＳ１的 Ｃ７ 特点、 ２
工作原理 、特 性 曲线及其典 型应 用电路 对
ＡＳ Ｉ Ｃ ７ ２茸Ａ ０ ８ ９的接 口进 行 了分析和设计 ， Ｄ００
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ｅ０
ｌ ｜丁 ０Ｊ
信系统中的交流或直流电流感测提供经济
实惠的精 密解决方案。
设计 了 一种基于 Ａ Ｓ １ Ｃ ７２的多点 电流检测 系统
它 能 准确 、实 时地 检 测 多点 电流 ，使 设 备 隐 患 得 到 及 时 的 处 理 ，确 保 人 身 安 全 和 设 备 安
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ACS712
6 5 CF
Application 1. The ACS712 outputs an analog signal, VOUT . that varies linearly with the uni- or bi-directional ac or dc primary sensed current, IP , within the range specified. CF is recommended for noise management, with values that depend on the application.
Package: 8 Lead SOIC (suffix LC)
Approximate Scale 1:1
Continued on the next page…
Typical Application
+5 V 1 2 IP 3 4 IP+ VCC 8 7 VOUT CBYP 0.1 µF
IP+ VIOUT ACS712 IP– FILTER IP– GND
Functional Block Diagram
+5 V VCC (Pin 8)
ACS712
Fully Integrated, Hall Effect-Based Linear Current Sensor with 1600 VRMS Voltage Isolation and a Low-Resistance Current Conductontact Allegro for additional packing options.
Absolute Maximum Ratings
Characteristic Supply Voltage Reverse Supply Voltage Output Voltage Reverse Output Voltage Output Current Source Output Current Sink Overcurrent Transient Tolerance Maximum Transient Sensed Current Nominal Operating Ambient Temperature Maximum Junction Storage Temperature Symbol VCC VRCC VIOUT VRIOUT IOUT(Source) IOUT(Sink) IP IR(max) TA TJ(max) Tstg 100 total pulses, 250 ms duration each, applied at a rate of 1 pulse every 100 seconds. Junction Temperature, TJ < TJ(max) Range E Range L Notes Rating 8 –0.1 8 –0.1 3 10 60 100 –40 to 85 –40 to 150 165 –65 to 170 Units V V V V mA mA A A ºC ºC ºC ºC
51单片机的数字电流表设计C语言源码电路图仿真图
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 51单片机的数字电流表设计+C语言源码+电路图+仿真图摘要：本文设计了一种可以对被测流电流数字显示和报警的基于单片机的数字电流表。
该设计包括由AT89S51构成的主控模块，选用ACS712系列芯片的数据采集模块，采用ADC0808芯片的模-数转换模块，LED显示模块和报警电路。
程序设计采用C语言编写，并采用proteus软件实现仿真。
通过仿真，设计实现预期功能，具有结构新颖，精确度高，电路简单，性价比高等特点。
关键词：A/D转换器；AT89S51；ACS712电流测量芯片4592The Design of Digital Ammeter Based on MCU1 / 18Abstract: This paper introduces a design of digital ammeter that can measure the current of digital display and alarm. The design chooses AT89S51 as the main control module, uses ACS712 series chip as data acquisition module, with using ADC0808 chip as analog-to-digital conversion module and includes LED display module and alarm circuit. The design adapts C language to complete the programme and simulation debugging is carried out by proteus. Through the simulation, the design can achieve the anticipated function and it has the advantages of novel structure, high precision, simple circuit, high performance-cost ratio.Key words: A/D converter; AT89S51; ACS712 current measurement chip目录摘要1---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 引言11. 系统整体设计11.1 系统硬件模块组成21.2 电路工作原理22. 电流测量系统硬件设计22.1 数据采集电路设计32.2 A/D转换芯片结构52.3 AT89S51单片机结构介82.4 LED电路显示设计102.5 报警电路的设计113. 软件程序设计123 / 183.1 程序流程图123.2 程序编写124. 仿真与调试13图1系统基本框图2. 电流测量系统硬件设计硬件电路设计大体上分为数据采集电路、A/D转换电路、主控电路、LED显示电路、报警电路等。
ACS712中文资料_描述(电流传感器)
66至185mV/A输出灵敏度
输出电压与交流或直流电流成比例
出厂时精确度校准
极稳定的输出偏置电压
近零的磁滞
电源电压的成比例输出
描述
Allegro?ACS712可为工业、商业和通信系统中的交流或直流电流感测提供经济实惠且精确的解决方案。该器件封装便于客户轻松实施。典型应用包括电动机控制、载荷检测和管理、开关式电源和过电流故障保护。该器件不可用于汽车应用。
该器件具有精确的低偏置线性霍尔传感器电路，且其铜制的电流路径靠近晶片的表面。通过该铜制电流路径施加的电流能够生成可被集成霍尔IC感应并转化为成比例电压的磁场。通过将磁性信号靠近霍尔传感器，实现器件精确度优化。精确的成比例电压由稳定斩波型低偏置BiCMOS霍尔IC提供，该IC出厂时已进行精确度编程。
当通过用作电流感测通路的主要铜制电流路径（从引脚1和2，到3和4）的电流不断上升时，器件的输出具有正斜率(>VIOUT(Q))。该传导通路的内电阻通常是?mΩ，具有较低的功率损耗。铜线的粗细允许器件在可达5×的过电流条件下运行。传导通路的接线端与传感器引脚（引脚5到8）之间电气绝缘。这让ACS712电流传感器IC可用于那些要求电气绝缘却未使用光电绝缘器或其它昂贵绝缘技术的应用。
ACS712中文描述
带2.1kVRMS电压绝缘及低电阻电流导体的全集成、基于霍尔效应的线性电流传感器IC
特点
低噪音模拟信号路径
可通过新的滤波引脚设置器件带宽
5μs输出上升时间，对应步进输入电流
80千赫带宽
总输出误差为1.5%（当TA=25°C时）
小型低厚度SOIC8封装
1.2mΩ内部传导电阻
引脚1-4至5-8之间2.1kVRMS最小绝缘电压
ACS712的原理与应用
ACS712的原理与应用1. 介绍ACS712是一种集成了霍尔效应传感器的电流测量模块。
它能够测量交流和直流电流，并将电流通过电压输出来传递给微控制器等设备。
ACS712模块的工作原理基于霍尔效应，通过测量磁场的强度来确定经过电流传感器的电流大小。
2. 基本原理ACS712模块的基本原理是利用霍尔效应测量电流。
霍尔效应是指当电流通过导体时，会在其周围产生一个磁场。
该磁场的强度与通过导体的电流成正比。
通过将霍尔效应传感器置于电流路径中，可以通过测量磁场强度来确定电流的大小。
3. 型号和规格ACS712有多种型号和规格可供选择，根据不同的应用需求进行选择。
以下是一些常见的ACS712型号及其规格：•ACS712ELCTR-05B-T: 5A测量范围，敏感度为185mV/A•ACS712ELCTR-20A-T: 20A测量范围，敏感度为100mV/A•ACS712ELCTR-30A-T: 30A测量范围，敏感度为66mV/A 根据实际需求选择合适的型号和规格非常重要，以确保精准测量电流。
4. 连接和使用方法ACS712模块的连接和使用非常简单。
以下是一般的步骤：1.将ACS712模块的VCC引脚连接到供电电源的正极，GND引脚连接到供电电源的负极。
2.将ACS712模块的OUT引脚连接到需要测量电流的负载或电流回路。
3.将ACS712模块的过压保护引脚连接到微控制器或其他设备的输入引脚（可选）。
4.根据模块的型号和规格，连接相应的电压输出引脚（VOUT），通常为VOUT+和VOUT-。
5.使用微控制器或其他设备读取VOUT引脚的电压值，并将其转换为相应的电流值。
5. 应用领域ACS712模块广泛应用于各种电流测量和监控系统中。
以下是一些常见的应用领域：•家庭电力监测：ACS712模块可以用于监测家庭电力消耗，帮助用户了解和控制电力使用情况。
•工业自动化：ACS712模块可以用于监测工业设备的电流，实时监控设备的运行状况和电力消耗。
基于霍尔传感器的电流检测模块设计
基于霍尔传感器的电流检测模块设计Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998目录一、绪论------------------------------------------------------ 2概述----------------------------------------------------- 2霍尔传感器的发展趋势------------------------------------- 2二、整体设计方案-------------------------------------------- 3三、硬件电路的设计----------------------------------------- 4传感器模块----------------------------------------------- 4 A/D转换模块---------------------------------------------- 5数码管显示模块------------------------------------------- 6电源电路模块--------------------------------------------- 7复位模块------------------------------------------------- 8时钟模块------------------------------------------------- 8 四、系统的软件设计----------------------------------------- 9电流检测装置软件程序流程图------------------------------- 9系统程序设计--------------------------------------------- 94.2.1 定时器计数程序------------------------------------------ 94.2.2 外部中断程序-------------------------------------------- 104.2.3 初始化MCU程序------------------------------------------ 114.2.4 ADC启动、读取、转换程序-------------------------------- 114.2.5 霍尔传感器ACS712的计算函数程序------------------------- 134.2.6 数码管显示程序------------------------------------------ 134.2.7 主程序-------------------------------------------------- 14五、结论与展望---------------------------------------------- 16六、心得体会------------------------------------------------- 17七、附录------------------------------------------------------ 18八、参考文献------------------------------------------------- 21基于霍尔传感器的电流检测模块设计一、绪论概述近几年来，单片机已逐步深入应用到工农业生产各部门以及人们生活的各个方面。
Acs712霍尔效应电流传感器
Acs712霍尔效应电流传感器Acs712Allegro 发布全新低噪音2100Vrms 霍尔效应电流传感器马萨诸塞州伍斯特市，2006年12月18 B-Allegr 。
推出两款全新高性能、低噪音2100 Vrms 绝缘电流传感器。
与上一代电流传感器相比,Allegro 全新电流传感器ACS712 （双向）及ACS713 （单向） 有噪音更低、精确度更高的特点。
这些传感器还包抵集成屏蔽，可有效削弱通过引脚框的较高 dV/dt 瞬态， 从而使得该解决方案非常适合电动机控制及高端电流感测应用。
2006年12月18开始生产之日起至今，ACS712系列三个型号:ACS712ELCTR-05B-TACS712ELCTR-20A-TACS712ELCTR-30A-T此系列产品销量一直在电流传感器行业中遥遥领先.行业领头者。
这些传感器的响应时间比之前的器件缩短了两倍以上，因此非常适合保护及髙速应用。
此外，器件中还添加了滤波引脚，从而可进一步降低输出噪音并改善低电流精确度， 并且不会产生外部RC 滤波器的衰减影响。
电流传感器IC 系列是基于霍尔效应的创新型单片绝缘器件，可提供采用业界领先的小型封装的全面集成解决方案。
带2.1 kVRMS 电压绝缘及低电阻电流导体的全集成、基于霍尔效应的线性电流传感器IC特点*1•:低噪音模拟信号路径*2*：可通过新的滤波引脚设昼器件带宽*3•: 5ps 输出上升时间，对应步进输入电流ACS712此系列共含三个型号，检测电流5A.20A.30A 以下给大家一一列兴出来。
灵敏度电流■电源传感器类型 封装/外壳 霍尔效应 8-SOIC （0.154", 精确度5A型号 电流•传感 ACS712ELCTR-05B-T 3.90mm 宽） ACS712ELCTR-20A-T 3.90mm 宽） ACS712ELCTR-30A-T 3.90mm 宽） 型号 电源电压输出频率 ±1.5% 180-190 mV/A10mA 20A30A ±1.5% 96-104 mV/A10mA ±1.5% 63-69 mV/A10mAACS712ELCTR-05B-T 4.5 V-5.5 V 2.5V ACS712ELCTR-20A-T 4.5 V-5.5 V 2.5VACS712ELCTR-30A-T 4.5 V-5.5 V 2.5V 霍尔效应 8-SOIC (0.154M , 霍尔效应 8-SOIC (0.154", 响应时间电极标记80kHz 5ps 双向80kHz 5ps 双向 80kHz 5ps 双向 工作温度 负 40085 °C 负 40°C-85°C 负 40°C-85°C*4•: 80千赫带宽*5•:总输出误差为1.5% （当TA = 25c C 时）*6*:小型低厚度SOIC8封装*7*: 1.2 mQ 内部传导电阻*8*:引脚1-4至5-8之间2.1 VRMS 最小绝缘电压*9•: 5.0伏特，单电源操作*10*： 66至185 mV/A 输出灵敏度*11*：输出电压与交流或宜流电流成比例*12*：出厂时精确度校准*13*：极稳定的输出偏置电压*14•:近零的磁滞*14*：电源电压的成比例输出Typical Application描述Allegro ACS712可为工业、商业和通信系统中的交流或直流电流感测提供经济实惠且精确的 解决方案。
acs712工作原理
acs712工作原理
ACS712是一种基于霍尔效应的电流传感器，用于测量直流和低频交流电路中的电流。
它的主要工作原理是在电路中产生一个磁场，并观察该磁场对传感器的霍尔元件的影响。
当电流通过传感器的导线时，它会在周围产生一个磁场。
这个磁场会引起在传感器内部的霍尔元件中的电荷分离，从而产生电压信号，这个信号与电流大小成正比。
ACS712通过内部的放大器将输出信号放大，使得输出信号的幅度与输入电流的大小成正比。
该输出信号可以通过模拟电压型输出或者PWM脉冲输出两种方式进行输出。
ACS712的精度和灵敏度高，能够提供高达5A、20A、30A等不同规格的电流检测范围，同时也具有超过2.1kV RMS的高隔离性能，能够满足安全和精度要求较高的电流检测应用。
在实际应用中，ACS712常用于电池充放电检测、电机控制、电力负载检测等领域。
通过测量电路中的电流大小，可以帮助用户了解电路中的电流变化情况，为后续的电路控制、保护及优化提供重要的数据支持。
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郑州轻工业学院传感器及应用系统课程设计说明书数字霍尔电流表设计姓名：专业班级：电子信息工程学号：************ 指导老师：路立平、胡智宏时间：2012-6-15郑州轻工业学院课程设计任务书题目数字霍尔电流表设计专业、班级电子信息工程09－1 学号41姓名杨希宁主要内容、基本要求、主要参考资料等：一、主要内容：（1）整体电路设计（画出电路组成框图）；（2）信号采样电路设计；（3）信号放大电路设计，电路参数选取、数据计算；（4）信号滤波电路设计，电路参数选取、数据计算；二、基本本要求：（1）选用合适的压电传感器组成测量电路（2）电路组成：压电式传感器、运算放大电路、滤波电路、显示电路；（3）假设在实验装置上进行模拟实验，测量出脉搏次数与输出信号之间的关系；（4）写出5000字左右的工作原理说明，附系统图一张。
三、主要参考资料：完成期限：2012年6月11 日－2012年6月15日指导教师签章：专业负责人签章：2012年 6 月 8 日数字霍尔电流表系统设计电子信息工程 09级 01班指导老师：路立平、胡智宏摘要：详细介绍新型线性电流传感器ACS712的特点，工作原理，特性曲线及典型应用电路，对ACS712与STC12C2052AD单片机的接口进行了分析和设计。
设计了一种基于ACS712的直流检测系统。
ACS712使用方便、性价比高、绝缘电压高等特点，主要应用于电动机控制、载荷检测和管理、开关式电源和过电流故障保护等，特别是那些要求电气绝缘却未使用光电绝缘器或其它昂贵绝缘技术的应用中。
它能准确，实时地检测电流，使设备隐患得到及时的处理，确保人身安全和设备安全。
关键词：ACS712；特性曲线；STC12C2052AD; 电流检测；RS-232；74HC595目录1概述 (3)2霍尔电流计系统设计方案 (3)3霍尔电流计系统硬件电路设计 (4)3.1传感器采集放大电路 (4)3.1.1ACS712内部结构及工作原理 (4)3.1.2特性曲线 (5)3.2 ACS712与AD接口 (6)3.3 STC12C2052AD单片机AD采集电路 (6)3.4数码管显示电路 (10)3.5电源稳压电路 (11)3.6下载通信电路 (12)3.7 系统程序 (13)4总结 (13)参考文献 (15)系统总图 (16)程序 (17)1概述在工业、汽车、商业和通信系统中，为了确保设备安全和人身安令，经常需要对设备的某些关键点进行电流检测，传统的检测方法存在测量精度不高，反应时间长 ，对于大电流一般采用电流互感器输出端不能开路 ，突发性绝缘击穿等缺新型线性电流传感器ACS712能有效克服这些缺点，为工业、汽车、商业和通信系统中的交流或直流电流感测提供经实惠的精密解决方案。
2霍尔电流计系统设计方案本系统采用以STC 系列的STC12C2052AD 单片机系统为核心开发霍尔电流计系统。
系统硬件原理框图如图1-1：图：1-1系统硬件原理图1-1由ACS712传感器，STC12C2052AD 单片机自带AD 模数转换，74HC595数码管显示和RS232串口通信等构成。
整个系统由微处理器控制，根据霍尔原理设计的。
霍尔元件之作用原理也就是霍尔效应，所谓霍耳效应指将电流I 通至一物质，并对与电流成正角之方向施加磁场B 时，在电流与磁场两者之直角方向所产生的电位差V 之现象。
ACS712在一定的电流范围内输出电压和电流成线性关系，内部自带放大，滤波电路，通过单片机自带8位AD 采集数据，再由软件滤波补偿，用数码管实时显示当前电流值它的各部分电路的说明如下。
(1) ACS712采集电流，放大输出电压信号，经滤波电路后电流和电压建立线性关系(2)STC12C2052AD 单片机通过内部8位AD 实时检测电压，通过线性关系和补偿建立电流和电压的关系(3) 通过显示电路将测距结果实时地显示出来。
(4) 通过串口RS232和上位机通信，实时传送数据。
3霍尔电流计系统硬件电路设计系统由三大部分组成：（1）传感器采集放大电路；（2）STC12C2052AD单片机AD 采集电路；（3）数码管显示电路（4）电源稳压电路（5）下载通信电路；3.1传感器采集放大电路A CS712是一种线性电流传感器，该器件内置有精确的低偏置的线性霍尔传感器电路，能输出与检测的交流或直流电流成比例的电压。
具有低噪声，响应时间快 (对应步进输入电流，输出上升时间为5 S)，50千赫带宽，总输出误差最大为4％，高输出灵敏度 (66 mV／A～185mV／A)， ACS712采用小型的SOIC8 封装，采用单电源5V 供电。
引脚 1和2、3和4均内置有保险，为待测电流的两个输入端，当检测直流电流时，l 和2、3和4分别为待测电流的输入端和输出端。
图：3-13.1.1ACS712内部结构及工作原理ACS712器件主要由靠近芯片表面的铜制的电流通路和精确的低偏置线性霍尔传感器电路等组成。
被测电流流经的通路(引脚l和2，3和4之间的电路)的内电阻通常是1．2毫欧，具有较低的功耗。
被测电流通路与传感器引脚(引脚5～8)压>2．1kVRMS，几乎是绝缘的。
流经铜制电流通路的电流所产生的磁场，能够被片内的霍尔IC感应并将其转化为成比例的电压。
通过将磁性信号尽量靠近霍尔传感器来实现器件精确度的最优化。
精确的成比例的输出电压由稳定斩波型低偏置BiCMOS霍尔集成电路提供，该集成电路在出厂时已进行了精确的编程。
稳定斩波技术是一种新技术，它给片内的霍尔元器件和放大器提供最小的偏置电压，该技术几乎可以消除芯片由于温度所产生的输出。
图：3-1-1ACS712内含一个电阻RF(INT)[I个缓冲放大器，用户可以通过FITER引脚(第6脚)外接一个容CF与RF(INT)组成一个简单的外接RC低通滤波器。
3.1.2特性曲线ACS712的3OA输出电压与检测电流关系的特性曲线，在检测范围±30A内，传感器的输出电压和检测电流成正比，几乎不受温度的影响。
图图：3-1-2为ACS712-30A 检测灵敏度与电流关系的特性曲线，输出灵敏度约为66mV/A，受温度的影响很小输出电压和检测电流的关系图：3-1-2图：3-1-33.2 ACS712与AD 接口系统采用ACST12EICTR-30A-T 进行电流检测，ACS712ELCTR-30A-T 的输出端V0UT 接到STC12C2052AD 的P1.0进行模数转换，ACS712的VCC=5V ，根据图3-1-3，ACS712的电压输出Vout 和被检测的电流IP 间的关系为：VOUT=(2／30)Ip +2．5。
由图3-1-2知：V 的输出范围为0．5V ～4．5V ，量程为4V ，若采用8位的ADC 时，量化单位为A=4/256V=15．6mv 小于ACS712的输出灵敏度，即用8位的ADC 在转换精度上可以满足需要.设计中根据STC12C2052AD 的AD 特性,AD 输入的模拟量VIN 和输出的数字量D 之间的关系为： D=Vcc Vin /256 ，另外Vout = Vin 所以STC12C2052AD 的AD 输出的数字量D 和被检测电流IP 间有如下的 关系：D=(128×Ip)／30+128。
即被检测电流与A ／D 转换后的数字量间建立了一一对应的关系，当被检测的电流为-30A 时，D=0；当被检测的电流为0A 时，D=128；当被检测的电流为30A 时，D=256，被检测电流的大小通过ACS712和STC12C2052AD 的AD 转化为数字量后输入到单片机进行处理。
3.3 STC12C2052AD 单片机AD 采集电路STC12C2052AD 系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T ）的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8—12倍，STC12C2052AD 系列有2路PWM ，8路高速8位A/D 转换通用I/O （27/23/15个），复位后为：准双向口/弱上拉（普通8051传统I/0口）。
可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏。
每个I/O 口驱动能力均可达到20mA ，但整个芯片最大不得超过55MA.STC12C2052AD 系列有两路PWM ，也可用来当4路D/A 使用，也可用来再实现4个定时器。
STC12C2052AD 系列是8位精度的A/D ，速度均可达到100KHZ （10万次/秒）。
8路电压输入型A/D ，可做温度检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等。
上电复位后P1口为弱上拉型I/O 口，用户可以通过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D 转换，不需作为A/D 使用的口可继续作为I/O 口作用。
需作为A/D 使用的口需先将其设置为开漏模式或高阻输入，在P1M0、P1M1 寄存器中对相应的位进行设置。
表2-1 P1M1 P1M0寄存器模式设置表2-2 AD转换寄存器表2-3 ADC_CONTR特殊功能寄存器：A/D转换控制特殊功能寄存器ADC_START:模数转换器（ADC）转换启动控制位，设置“1”时，开始转换，转换结束后为0。
ADC_FLAG:模数转换器转换结束标志位，当A/D转换完成后，ADC_FLAG=1,要由软件清0。
表2-5 SPEED1，SPEED：模数转换器转换速度控制位ADC_POWER: ADC电源控制 0：关闭ADC电源；1：打开A/D转换器电源，建议进入空闲模式前，将ADC电源关闭，ADC_POWER=0。
启动A/D转换前一定要确认AD电源已打开，AD转换结束后关闭AD电源可降低功耗，也可不关闭建议启动A/D转换后，在A/D转换结束之前，比改变任何I/O口的状态，有利于高精度A/D转换表2-6 ADC_DATA/ADC_LOW2 特殊功能寄存器： A/D转换结果特殊功能寄存器模拟/数字转换结果计算公式如下：结果（ADC_DATA[7:0],ADC_LOW2[1:0]）=Vcc Vin /1024⨯ Vin 为模拟输入通道输入电压，Vcc 为单片机实际工作电压，用单片机工作电压作为模拟参考电压。
取ADC_DATA 的8位为ADC 转换的高8位，取ADC_LOW2的低2位为ADC 转换的低2位，则为10位精度。
如果舍弃ADC_LOW2的低2位，只用ADC_DATA 寄存器的8位则A/D 转换结果为8位精度。
结果ADC_DATA[7:0]=Vcc Vin /256⨯ STC12C5410AD 系列单片机的参考电压源是输入工作电压VCC ，所以一般不用外接参考电压源。
如7805的输出电压是5V ，但实际电压可能是4.88V 到4.96V ，用户需要精度比较高的话，可在出厂时将实际测出的工作电压值记录在单片机内部的EEPROM 里面，以供计算。