Arduino spriegošanas skala ar 40 kg bagāžas slodzes šūnu un HX711 pastiprinātāju: 4 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Šajā pamācībā ir aprakstīts, kā izveidot spriegošanas skalu, izmantojot viegli pieejamās plaukta daļas.

Nepieciešamie materiāli:

1. Arduino - šis dizains izmanto standarta Arduino Uno, arī citām Arduino versijām vai kloniem vajadzētu darboties

2. HX711 uz izlaušanās paneļa - šī mikroshēma ir īpaši izstrādāta, lai pastiprinātu signālus no slodzes sensoriem un ziņotu par tiem citam mircocontroller. Slodzes elementi tiek pievienoti šai plāksnei, un šī plāksne norāda Arduino, ko mēra slodzes elementi.

3. Spriegojuma slodzes sensors (40 kg) ar kronšteiniem. Ir 2 iespējas, kā iegūt vienu no šiem. Jūs varat iegādāties vienu jau izgatavotu (vienkāršu) vai arī izjaukt lētu digitālo bagāžas svaru un noņemt slodzes mērītāju (grūtāk, bet, iespējams, tāds jau atrodas). Jūs varat iegādāties jau izgatavotu ar HX711 šeit:

Ja jūs pērkat komplektu, lūdzu, atstājiet atsauksmi! Tas ir patiešām noderīgi nākamajiem pircējiem.

4. Montāžas aparatūra. Atkarībā no pielietojuma tas var būt virve, skrūves, rāvējslēdzēji, jebkas, kas stiprinājumus piestiprina spēkam, kuru vēlaties izmērīt.

5. Vadi dažādās krāsās visu detaļu savienošanai

6. Barošanas avots Arduino

1. darbība: uzstādiet slodzes elementu

Vispirms mēs uzstādīsim slodzes sensoru. Jūsu stiprinājums būs unikāls, taču šeit ir jāievēro vadlīnijas:

1. Tērauda slodzes mērītājs ir plāksne ar deformācijas mērītājiem, kas pielīmēti vidū. Slodzes mērītājs mēra spēku, nosakot, cik daudz slodzes sensors saliecas.

2. Kronšteini tiek piestiprināti caur caurumiem slodzes elementa sijas galos. Kronšteini ir veidoti tā, lai vilkšanas spēks tiktu pielietots slodzes elementa sijas centrā. Sakarā ar to formu un piestiprināšanas vietu, slodzes elementa sija izliekas, kad tiek izvilkti kronšteini.

3. Piestipriniet kronšteinus pie tā, ko vēlaties izmērīt. Vislabāk to darīt ar kaut ko, kas var brīvi pārvietoties (piemēram, ķēde, āķi, stingras auklas vai rāvējslēdzēji). Jūs vēlaties, lai slodzes mērierīces un kronšteina komplekts varētu centrēt sevi slodzes virzienā, lai mērījums būtu precīzs.

2. darbība: pievienojiet slodzes šūnu un HX711

Skatiet elektroinstalācijas shēmu, kā savienot slodzes elementus, HX711 un Arduino.

Uz bagāžas stila slodzes šūnām, kā parādīts attēlā, vairāki deformācijas mērītāji jau ir savienoti kopā ar Wheatstone tiltu. Viss, kas jums jādara, ir savienot vadus ar HX711 plati pareizā orientācijā.

3. darbība: pievienojiet HX711 bibliotēku savam Arduino IDE

HX711 bibliotēka ir pieejama šeit:

Skatiet šo saiti Arduino vietnē, lai iegūtu norādījumus par bibliotēkas pievienošanu savam Arduino IDE:

4. solis: kalibrējiet un nosveriet

Sparkfun ir lieliskas Arduino programmas, lai palaistu mērogu. Visjaunākās versijas ir pieejamas vietnē GitHub un atkārtoti izdrukātas zemāk:

Pirmais programmatūras solis ir noteikt skalas kalibrēšanas koeficientus. Lai to izdarītu, palaidiet šo kodu

/*

Piemērs, izmantojot SparkFun HX711 izlaušanās dēli ar skalu Autors: Nathan Seidle SparkFun Electronics Datums: 2014. gada 19. novembris Licence: Šis kods ir publiski pieejams, bet jūs pērkat man alu, ja lietojat šo un mēs kādreiz satiksimies (alus alus licence). Šī ir kalibrēšanas skice. Izmantojiet to, lai noteiktu kalibrēšanas_faktoru, ko izmanto galvenajā piemērā. Tas arī izvada nulles koeficientu, kas ir noderīgs projektiem, kuriem ir pastāvīga masa skalā starp jaudas cikliem. Iestatiet savu skalu un sāciet skici BEZ svara svarā Kad rādījumi ir parādīti, novietojiet svaru uz skalas Nospiediet +/- vai a/z, lai pielāgotu kalibrēšanas koeficientu, līdz izvades rādījumi atbilst zināmajam svaram Izmantojiet šo kalibrēšanas koeficientu skices paraugā Šajā piemērā tiek pieņemtas mārciņas (mārciņas). Ja dodat priekšroku kilogramiem, nomainiet Serial.print ("lbs"); līnija līdz kg. Kalibrēšanas koeficients būs ievērojami atšķirīgs, bet tas būs lineāri saistīts ar mārciņām (1 mārciņa = 0,453592 kg). Jūsu kalibrēšanas koeficients var būt ļoti pozitīvs vai ļoti negatīvs. Tas viss ir atkarīgs no jūsu mēroga sistēmas iestatīšanas un virziena, kādā sensori novirzās no nulles stāvokļa. Šajā piemēra kodā izmantota izcilā Bogde bibliotēka: "https://github.com/bogde/HX711" bogde bibliotēka tiek izdota saskaņā ar GNU VISPĀRĒJO PUBLISKO LICENCI Arduino tapa 2 -> HX711 CLK 3 -> DOUT 5V -> VCC GND -> GND Lielākā daļa jebkuru Arduino Uno tapu būs saderīgas ar DOUT/CLK. HX711 plati var darbināt no 2,7 V līdz 5 V, tāpēc Arduino 5 V jaudai vajadzētu būt kārtībā. */ #iekļaut "HX711.h" #define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 HX711 skala; pludiņa kalibrēšanas_faktors = -7050; //-7050 strādāja pie manas 440lb maksimālās skalas iestatīšanas void setup () {Serial.begin (9600); Serial.println ("HX711 kalibrēšanas skice"); Serial.println ("Noņemt visu svaru no skalas"); Serial.println ("Pēc lasījumu sākuma ievietojiet svaru svarā"); Serial.println ("Nospiediet + vai a, lai palielinātu kalibrēšanas koeficientu"); Serial.println ("Nospiediet - vai z, lai samazinātu kalibrēšanas koeficientu"); scale.begin (LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale (); skala.tara (); // Atiestatīt skalu uz 0 long zero_factor = scale.read_average (); // Iegūstiet sākotnējo nolasījumu Serial.print ("Zero factor:"); // To var izmantot, lai novērstu nepieciešamību nomērīt skalu. Noderīga pastāvīga mēroga projektos. Serial.println (zero_factor); } void loop () {scale.set_scale (calibration_factor); // Pielāgojiet šim kalibrēšanas faktoram Serial.print ("Reading:"); Sērijas nospiedums (scale.get_units (), 1); Serial.print ("lbs"); // Mainiet to uz kg un noregulējiet kalibrēšanas koeficientu, ja sekojat SI vienībām, piemēram, saprātīgam cilvēkam Serial.print ("calibration_factor:"); Sērijas nospiedums (kalibrēšanas_faktors); Sērijas.println (); ja (Serial.available ()) {char temp = Serial.read (); ja (temp == ' +' || temp == 'a') kalibrēšanas_faktors += 10; citādi, ja (temp == ' -' || temp == 'z') kalibrēšanas_faktors -= 10; }}

Pēc skalas kalibrēšanas varat palaist šo parauga programmu un pēc tam uzlauzt to saviem mērķiem:

/*

Piemērs, izmantojot SparkFun HX711 izlaušanās dēli ar skalu Autors: Nathan Seidle SparkFun Electronics Datums: 2014. gada 19. novembris Licence: Šis kods ir publiski pieejams, bet jūs pērkat man alu, ja lietojat šo un mēs kādreiz satiksimies (alus alus licence). Šis piemērs parāda pamata mēroga izvadi. Skatiet kalibrēšanas skici, lai iegūtu kalibrēšanas_faktoru jūsu konkrētajai slodzes elementa iestatīšanai. Šis piemēra kods izmanto izcilo Bogde bibliotēku: "https://github.com/bogde/HX711" bogde bibliotēka tiek izlaista saskaņā ar GNU VISPĀRĒJO PUBLISKO LICENCI HX711 veic vienu lietu: nolasa slodzes šūnas. Izlaušanas dēlis ir savietojams ar jebkuru uz kviešu akmens tilta balstītu slodzes mērītāju, kam vajadzētu ļaut lietotājam izmērīt visu, sākot no dažiem gramiem līdz desmitiem tonnu. Arduino kontakts 2 -> HX711 CLK 3 -> DAT 5V -> VCC GND -> GND HX711 plāksni var darbināt no 2,7 V līdz 5 V, tāpēc Arduino 5 V jaudai jābūt piemērotai. */#include "HX711.h" #define calibration_factor -7050.0 // Šī vērtība tiek iegūta, izmantojot SparkFun_HX711_Calibration skice #define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 HX711 skala; void setup () {Serial.begin (9600); Serial.println ("HX711 mēroga demonstrācija"); scale.begin (LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale (kalibrēšanas_faktors); // Šī vērtība tiek iegūta, izmantojot SparkFun_HX711_Calibration skices skalu.tare (); // Pieņemot, ka palaišanas laikā skalā nav svara, atiestatiet skalu uz 0 Serial.println ("Readings:"); } void loop () {Serial.print ("Lasīšana:"); Sērijas nospiedums (scale.get_units (), 1); //scale.get_units () atgriež pludiņu Serial.print ("lbs"); // Jūs varat to mainīt uz kg, bet jums būs jāpārveido kalibrēšanas_faktors Serial.println (); }