Scală Arduino cu celulă de încărcare de 5 kg și amplificator HX711: 4 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Această instrucțiune descrie modul de realizare a unei cântare mici folosind ușor de pe piesele raftului.

Materiale necesare:

1. Arduino - acest design utilizează un Arduino Uno standard, alte versiuni sau clone Arduino ar trebui să funcționeze și ele

2. HX711 pe placa de breakout - Acest microcip este special conceput pentru amplificarea semnalelor de la celulele de sarcină și raportarea acestora către alt mircocontroler. Celulele de încărcare se conectează la această placă, iar această placă îi spune lui Arduino ce măsoară celulele de încărcare.

3. Celulă de încărcare de 5 kg - Celulele de încărcare sunt piese metalice special formate, care au lipici pentru măsurători de tensiune. Indicatoarele de tensiune sunt rezistențe care își schimbă rezistența atunci când sunt îndoite. Când partea metalică se îndoaie, rezistența celulei de sarcină se schimbă (HX711 măsoară cu precizie această mică modificare a rezistenței). Puteți cumpăra atât HX711, cât și celula de încărcare aici:

Dacă achiziționați kitul, vă rugăm să lăsați o recenzie! Este foarte util pentru viitorii cumpărători.

4. Suprafață de montare plană robustă (x2) - o bucată rigidă din lemn de esență tare sau metal este ideală.

5. Sârme în diferite culori pentru conectarea tuturor pieselor

6. Sursa de alimentare pentru Arduino

Pasul 1: Montați celula de încărcare

Mai întâi vom monta celula de încărcare. Suportul dvs. va fi unic, dar iată instrucțiunile pe care trebuie să le urmați:

1. Celula de încărcare din aluminiu trebuie să aibă 4 găuri filetate și o etichetă care să arate direcția forței. Montați partea fără etichetă pe suprafața fixă și montați partea cu eticheta pe suprafața mobilă. Săgeata din partea etichetată ar trebui să indice în jos în direcția în care se va deplasa platforma atunci când se aplică o sarcină.

2. Plăcuța de montare și placa mobilă trebuie să fie ambele cât mai rigide posibil

3. Asigurați-vă că ați pus o formă de distanțiere rigide între plăcile de montare și celula de încărcare. Distanțierele sau șaibele funcționează bine. Scopul este ca orice forță aplicată pe placa în mișcare să provoace îndoirea și răsucirea celulei de sarcină. Fără distanțieri, sarcina ar fi transferată direct de pe placa mobilă pe placa fixă fără a afecta celula de sarcină.

Pasul 2: conectați celulele de încărcare și HX711

Consultați schema de conectare pentru a conecta celulele de încărcare, HX711 și Arduino.

Pe celulele de încărcare din aluminiu, mai multe tensometre sunt deja conectate împreună pentru un pod Wheatstone. Tot ce trebuie să faceți este să conectați firele la placa HX711 în orientarea corectă.

Pasul 3: Adăugați Biblioteca HX711 la ID-ul dvs. Arduino

Biblioteca HX711 este disponibilă aici:

Consultați acest link de pe site-ul web Arduino pentru instrucțiuni despre cum să adăugați biblioteca la ID-ul dvs. Arduino:

Pasul 4: Calibrează și cântărește

Sparkfun are programe Arduino grozave pentru a rula scara. Cele mai recente versiuni sunt disponibile pe GitHub și retipărite mai jos:

Primul pas software este determinarea factorilor de calibrare pentru scară. Pentru a face acest lucru, rulați acest cod:

/*

Exemplu de utilizare a plăcii SparkFun HX711 cu o scală De: Nathan Seidle SparkFun Electronics Data: 19 noiembrie 2014 Licență: Acest cod este de domeniu public, dar îmi cumperi o bere dacă folosești acest lucru și ne întâlnim cândva (licență Beerware). Aceasta este schița de calibrare. Folosiți-l pentru a determina calibrarea_factorului pe care îl folosește exemplul principal. De asemenea, generează factorul zero_ util pentru proiectele care au o masă permanentă la scară între ciclurile de putere. Configurați-vă cântarul și începeți schița FĂRĂ o greutate pe cântare Odată afișate citirile, așezați greutatea pe cântar Apăsați +/- sau a / z pentru a regla calibrarea_factorului până când citirile de ieșire se potrivesc cu greutatea cunoscută Utilizați acest calibrare_factor pe schița de exemplu Acest exemplu presupune kilograme (lbs). Dacă preferați kilograme, schimbați Serial.print („lbs”); linie la kg. Factorul de calibrare va fi semnificativ diferit, dar va fi legat liniar de lbs (1 lbs = 0,453592 kg). Factorul de calibrare poate fi foarte pozitiv sau foarte negativ. Totul depinde de configurarea sistemului dvs. de scală și de direcția în care senzorii deviază de la starea zero Acest exemplu de cod folosește biblioteca excelentă a lui Bogde: "https://github.com/bogde/HX711" Biblioteca bogde este lansată sub o LICENȚĂ PUBLICĂ GENERALĂ GNU Pinul Arduino 2 -> HX711 CLK 3 -> DOUT 5V -> VCC GND -> GND Majoritatea pinilor de pe Arduino Uno vor fi compatibili cu DOUT / CLK. Placa HX711 poate fi alimentată de la 2,7V la 5V, astfel încât puterea Arduino 5V ar trebui să fie bună. * / #includeți „HX711.h” #define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 scala HX711; float calibration_factor = -7050; // - 7050 a funcționat pentru setarea mea de scară maximă de 440 lb configurare nulă () {Serial.begin (9600); Serial.println ("schiță de calibrare HX711"); Serial.println („Eliminați toată greutatea de pe scară”); Serial.println („După ce încep lecturile, puneți greutatea cunoscută pe scară”); Serial.println („Apăsați + sau a pentru a crește factorul de calibrare”); Serial.println ("Apăsați - sau z pentru a reduce factorul de calibrare"); scale.begin (LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale (); scale.tare (); // Resetați scala la 0 lung zero_factor = scale.read_average (); // Obțineți o citire de bază Serial.print ("Factor zero:"); // Aceasta poate fi utilizată pentru a elimina nevoia de tarare a scalei. Util în proiecte la scară permanentă. Serial.println (zero_factor); } void loop () {scale.set_scale (calibration_factor); // Ajustați la acest factor de calibrare Serial.print ("Citire:"); Serial.print (scale.get_units (), 1); Serial.print ("lbs"); // Schimbați acest lucru în kg și reglați din nou factorul de calibrare dacă urmați unități SI ca o persoană sănătoasă Serial.print ("calibration_factor:"); Serial.print (calibrare_factor); Serial.println (); if (Serial.available ()) {char temp = Serial.read (); if (temp == '+' || temp == 'a') calibration_factor + = 10; else if (temp == '-' || temp == 'z') calibration_factor - = 10; }}

După calibrarea scalei, puteți rula acest eșantion de program, apoi hack-l în scopuri proprii:

/*

Exemplu de utilizare a plăcii SparkFun HX711 cu o scală De: Nathan Seidle SparkFun Electronics Data: 19 noiembrie 2014 Licență: Acest cod este de domeniu public, dar îmi cumperi o bere dacă folosești acest lucru și ne întâlnim cândva (licență Beerware). Acest exemplu demonstrează ieșirea la scară de bază. Consultați schița de calibrare pentru a obține calibration_factor pentru configurarea specifică a celulei de încărcare. Acest exemplu de cod folosește biblioteca excelentă a lui bogde: „https://github.com/bogde/HX711” Biblioteca bogde este lansată sub o LICENȚĂ PUBLICĂ GENERALĂ GNU HX711 face un lucru bine: citește celulele de încărcare. Placa de rupere este compatibilă cu orice celulă de încărcare bazată pe punte de grâu, care ar trebui să permită utilizatorului să măsoare totul, de la câteva grame la zeci de tone. Pinul Arduino 2 -> HX711 CLK 3 -> DAT 5V -> VCC GND -> GND Placa HX711 poate fi alimentată de la 2,7V la 5V, astfel încât puterea Arduino 5V ar trebui să fie bună. * / #include "HX711.h" #define calibration_factor -7050.0 // Această valoare se obține utilizând schița SparkFun_HX711_Calibration #define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 HX711 scale; void setup () {Serial.begin (9600); Serial.println ("demonstrație la scară HX711"); scale.begin (LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale (calibration_factor); // Această valoare este obținută utilizând scala de schiță SparkFun_HX711_Calibration.tare (); // Presupunând că nu există greutate pe scară la pornire, resetați scara la 0 Serial.println ("Lecturi:"); } void loop () {Serial.print ("Citire:"); Serial.print (scale.get_units (), 1); //scale.get_units () returnează un Serial.print plutitor ("lbs"); // Puteți schimba acest lucru în kg, dar va trebui să refactorizați calibration_factor Serial.println (); }