🎯 Проект: ручная калибровка нулевой точки датчика тока ACS712 без перепрошивки

Датчики тока серии ACS712 на холостом ходу (при токе 0А) должны показывать строго половину напряжения питания, но на практике у разных экземпляров этот "ноль" чуть гуляет из-за производственного разброса. Вместо того чтобы перепрошивать Arduino с новым числом каждый раз, многооборотный потенциометр задаёт калибровочную поправку программно, в реальном времени.

Как это работает

ACS712 выдаёт аналоговое напряжение, центрированное около половины напряжения питания при нулевом токе, с чувствительностью, которая зависит от варианта платы (0.066/0.100/0.185 В/А для версий 30А/20А/5А — диапазон, а не одно число, как и в других проектах с ACS712 на сайте), отклоняющееся от этого центра пропорционально току в одну или другую сторону. Точная центральная точка у конкретного экземпляра чуть отличается от идеальной, что вносит небольшую постоянную ошибку, если просто считать центр учебным значением.

Потенциометр в этом проекте НЕ касается и не подстраивает сам датчик физически — это отдельный аналоговый вход, который Arduino читает исключительно как программный калибровочный регулятор: подобранное при нулевом токе число вычитается из всех последующих показаний в коде.

Пошаговая сборка

Так как реализации данного модуля бывают разные, если у вас на плате нет тех контактов, которые указаны ниже — сориентируйтесь по названиям контактов на своей плате.

ACS712: VCC → 5V, GND → GND, OUT → A0.
Многооборотный потенциометр: средний вывод → A1, крайние → 5V и GND.
При нулевом токе через датчик (ничего не подключено через силовые клеммы ACS712) покрутите потенциометр, пока показание скорректированного тока на мониторе порта не станет равным нулю — это и есть калибровка.

Скетч

// ВНИМАНИЕ: рекомендую отладить код через монитор порта, так как я языковая
// модель, а не специализированный кодер, и могу что-то упустить. Основу
// и идею я накидал, но проверьте под свою схему. SENSITIVITY подставьте
// по своей версии платы ACS712 (5А/20А/30А отличаются).

const int SENSOR_PIN = A0;
const int CAL_PIN = A1;
const float SENSITIVITY = 0.100; // В/А, пример для варианта 20А

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int rawSensor = analogRead(SENSOR_PIN);
  int rawCal = analogRead(CAL_PIN);

  float sensorVoltage = (rawSensor / 1023.0) * 5.0;
  float calOffset = (rawCal / 1023.0) * 5.0; // калибровочное "нулевое" напряжение, задаётся потенциометром

  float current = (sensorVoltage - calOffset) / SENSITIVITY;

  Serial.print("Калибровочный ноль: ");
  Serial.print(calOffset);
  Serial.print(" В | Ток: ");
  Serial.print(current);
  Serial.println(" А");

  delay(300);
}

Дополнительных библиотек не требуется — только `analogRead()`. Калибровочное напряжение и вычисленный ток выводятся вместе, чтобы сразу видеть результат подстройки.

Частые проблемы

Ток не становится точным нулём при калибровке — крутите потенциометр медленно, у многооборотного потенциометра весь диапазон 0-5В проходится за несколько оборотов, легко проскочить нужную точку.
После калибровки показания при нагрузке кажутся неверными — проверьте правильный коэффициент SENSITIVITY именно для своей версии платы ACS712.
Калибровка "уходит" при перезапуске Arduino — ожидаемо для этой простой версии: положение потенциометра не хранится в памяти, подстройка выполняется заново при каждом включении (см. "Как улучшить").

Как улучшить проект

Сохранять найденное калибровочное положение в EEPROM, чтобы не перекручивать потенциометр при каждом включении.
Вывести текущую калибровку и ток на дисплей TM1637 или LCD1602 с других проектов сайта.
Усреднять несколько измерений подряд для более стабильного показания тока.