Arduino vannas skala ar 50 kg slodzes šūnām un HX711 pastiprinātāju: 5 soļi (ar attēliem)

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

Šajā pamācībā ir aprakstīts, kā izveidot svarus, 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 sadalīšanas paneļa - šī mikroshēma ir īpaši izstrādāta, lai pastiprinātu signālus no slodzes elementiem un ziņotu par tiem citam mircocontroller. Slodzes elementi tiek pievienoti šai plāksnei, un šī plāksne norāda Arduino, ko mēra slodzes elementi.
3. 50 kg slodzes elementi (x4) - slodzes elementi ir speciālas formas metāla detaļas, kurām ir pielīmētas deformācijas mērierīces. Sprieguma mērītāji ir rezistori, kas izliekot maina savu pretestību. Kad metāla daļa izliekas, mainās slodzes elementa pretestība (HX711 precīzi mēra šīs mazās pretestības izmaiņas). Slodzes elementus un HX711 kā komplektu varat iegādāties šeit: https://www.amazon.com/Degraw-amplifier-weight-Arduino-Bathroom/dp/B075Y5R7T7/ Ja iegādājaties komplektu, lūdzu, atstājiet atsauksmi! Tas ir patiešām noderīgi nākamajiem pircējiem.
4. Izturīga plakana montāžas virsma - ideāls ir ciets cietkoksnes vai metāla gabals
5. Dažādu krāsu vadi visu detaļu savienošanai
6. Barošanas avots Arduino

1. darbība: uzstādiet slodzes elementus

Uzstādiet 4 slodzes elementus skalas apakšā četros stūros. Epoksīds labi darbojas, lai tos noturētu vietā. Skatiet montāžas shēmu, tā parāda, kura virsma jāpiestiprina pie pamatnes un kurai virsmai jāpieskaras grīdai.

2. darbība. Pārbaudiet slodzes elementu vadus

Elektroinstalācijas shēma ir veidota, pieņemot, ka slodzes sensors ir uzbūvēts kā šis attēls.

Lai pārliecinātos, ka viss ir pareizi, noteikti noskaidrojiet, kuriem diviem slodzes elementu spailēm ir vislielākā pretestība (piemēram, melnbaltai, lai atbilstu shēmai), pievienojiet tās lielā krāsu saskaņošanas cilpā, piemēram, BB WW BB WW un pēc tam uzbudiniet (E+/E-) divus pretējos centra krānus (R) un uztveriet (A+/A-) pārējos centra krānu pārus.

Šajā Sackexchange lapā ir vēl labāka informācija:

3. darbība: pievienojiet slodzes šūnas un HX711

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

Daži slodzes elementu vadi ir savienoti kopā, veidojot tā saukto Vitstonas tilta izvietojumu. Tas var nedaudz mulsināt. Labs risinājums, lai savienotu visas slodzes šūnas tīrā, viegli saprotamā veidā, ir SparkFun slodzes šūnu kombinēšanas plāksne -

Šis izkārtojums ļauj apvienot un izmērīt visu dažādu slodzes šūnu sensoru slodzes.

4. 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:

5. 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. Šajā piemēra kodā tiek izmantota izcila bogde bibliotēka: "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 (); }