Escala de tensió Arduino amb cèl·lula de càrrega d'equipatge de 40 kg i amplificador HX711: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Aquesta instrucció descriu com fer una escala de tensió utilitzant fàcilment les peces de prestatge.

Materials necessaris:

1. Arduino: aquest disseny utilitza un Arduino Uno estàndard, altres versions o clons d'Arduino també haurien de funcionar

2. HX711 a la placa de sortida: aquest microxip està dissenyat especialment per amplificar els senyals de les cel·les de càrrega i comunicar-los a un altre controlador de miracol. Les cel·les de càrrega es connecten a aquesta placa i aquesta placa indica a Arduino què mesuren les cel·les de càrrega.

3. Cèl·lula de càrrega de tensió (40 kg) amb mènsules. Hi ha dues opcions per obtenir-ne una. Podeu adquirir-ne una de fàcil (fàcil) o desmuntar una bàscula digital barata per treure la cèl·lula de càrrega (més difícil, però és possible que ja en tingueu una al voltant). Podeu comprar-ne un ja fabricat amb un HX711 aquí:

Si compreu el kit, deixeu un comentari. És realment útil per als futurs compradors.

4. Muntatge de maquinari. Depenent de la vostra aplicació, podrien ser cordes, cargols, tirants, qualsevol cosa per fixar els suports a la força que voleu mesurar.

5. Cables de diversos colors per connectar totes les peces

6. Font d'alimentació per Arduino

Pas 1: munteu la cel·la de càrrega

Primer muntarem la cel·la de càrrega. La vostra muntura serà única, però aquí teniu les directrius que heu de seguir:

1. La cèl·lula de càrrega d’acer és una placa amb indicadors de tensió enganxats al centre. La cèl·lula de càrrega mesura la força en detectar la flexió de la cèl·lula de càrrega.

2. Els suports s’adhereixen a través de forats als extrems de la biga de la cel·la de càrrega. Els suports tenen forma perquè la força de tracció s'apliqui al centre del feix de la cèl·lula de càrrega. A causa de la seva forma i la ubicació de la fixació, el feix de la cèl·lula de càrrega es dobla quan s’estiren els suports.

3. Enganxeu els claudàtors al que vulgueu mesurar. El millor és fer-ho amb alguna cosa que es pugui moure lliurement (com ara cadenes, ganxos, cordes fortes o tirants). Voleu que la cèl·lula de càrrega i el conjunt de suports puguin centrar-se en la direcció de la càrrega de manera que la mesura sigui exacta.

Pas 2: connecteu la cel·la de càrrega i l'HX711

Consulteu el diagrama de cablejat per connectar les cel·les de càrrega, HX711 i Arduino.

A les cèl·lules de càrrega d’estil d’equipatge com la que es mostra, ja hi ha diversos indicadors de tensió connectats per a un pont de Wheatstone. Tot el que heu de fer és connectar els cables a la placa HX711 en l’orientació correcta.

Pas 3: afegiu la biblioteca HX711 al vostre ID Arduino

La biblioteca HX711 està disponible aquí:

Consulteu aquest enllaç al lloc web d’Arduino per obtenir instruccions sobre com afegir la biblioteca al vostre IDE d’Arduino:

Pas 4: calibra i pesa

Sparkfun té excel·lents programes Arduino per executar l’escala. Les versions més actualitzades estan disponibles a GitHub i es reimprimeixen a continuació:

El primer pas del programari és determinar els factors de calibratge de l'escala. Per fer-ho, executeu aquest codi

/*

Exemple d’utilitzar el tauler SparkFun HX711 amb una escala Per: Nathan Seidle SparkFun Electronics Data: 19 de novembre de 2014 Llicència: Aquest codi és de domini públic, però em comprareu una cervesa si l’utilitzeu i ens reunim algun dia (llicència de Beerware). Aquest és l'esbós de calibratge. Utilitzeu-lo per determinar el factor de calibració que utilitza l'exemple principal. També genera el zero_factor útil per a projectes que tinguin una massa permanent a l’escala entre cicles de potència. Configureu la bàscula i inicieu l'esbós SENSE un pes a la bàscula Un cop es mostren les lectures, col·loqueu el pes a la bàscula Premeu +/- o a / z per ajustar el calibrador_factor fins que les lectures de sortida coincideixin amb el pes conegut. Utilitzeu aquest factor de calibració a l'esbós d'exemple. Aquest exemple suposa lliures (lliures). Si preferiu quilograms, canvieu Serial.print ("lliures"); línia a kg. El factor de calibratge serà significativament diferent, però estarà relacionat linealment amb les lliures (1 lliures = 0,453592 kg). El vostre factor de calibratge pot ser molt positiu o molt negatiu. Tot depèn de la configuració del vostre sistema d'escala i de la direcció que desvien els sensors des de l'estat zero. Aquest codi d'exemple utilitza l'excel·lent biblioteca de bogde: "https://github.com/bogde/HX711" La biblioteca de bogde es publica sota una LLICÈNCIA PÚBLICA GENERAL DE GNU Pin d'Arduino 2 -> HX711 CLK 3 -> DOUT 5V -> VCC GND -> GND La majoria dels pins d'Arduino Uno seran compatibles amb DOUT / CLK. La placa HX711 es pot alimentar de 2,7 V a 5 V, de manera que la potència Arduino 5 V hauria d’estar bé. * / #include "HX711.h" #define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 escala HX711; factor de calibració de flotador = -7050; // - 7050 ha funcionat per a la meva configuració d’escala màxima de 440 lliures, configuració nul·la () {Serial.begin (9600); Serial.println ("esbós de calibratge HX711"); Serial.println ("Elimina tot el pes de la bàscula"); Serial.println ("Després de començar les lectures, col·loqueu el pes conegut a l'escala"); Serial.println ("Premeu + o a per augmentar el factor de calibratge"); Serial.println ("Premeu - o z per reduir el factor de calibratge"); scale.begin (LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale (); scale.tare (); // Restableix l’escala a 0 llarg zero_factor = scale.read_average (); // Obteniu una lectura bàsica Serial.print ("Factor zero:"); // Es pot utilitzar per eliminar la necessitat de tarar la bàscula. Útil en projectes a escala permanent. Serial.println (zero_factor); } void loop () {scale.set_scale (calibration_factor); // Ajusta aquest factor de calibratge Serial.print ("Lectura:"); Serial.print (scale.get_units (), 1); Serial.print ("lliures"); // Canvieu-ho a kg i torneu a ajustar el factor de calibratge si seguiu unitats SI com una persona sana Serial.print ("calibration_factor:"); Serial.print (calibration_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; }}

Després de calibrar l'escala, podeu executar aquest programa de mostra i, a continuació, piratejar-lo per als vostres propis propòsits:

/*

Exemple d’utilitzar el tauler SparkFun HX711 amb una escala Per: Nathan Seidle SparkFun Electronics Data: 19 de novembre de 2014 Llicència: Aquest codi és de domini públic, però em comprareu una cervesa si l’utilitzeu i ens reunim algun dia (llicència de Beerware). Aquest exemple demostra la sortida bàsica a escala. Consulteu l’esbós de calibratge per obtenir el calibration_factor per a la configuració de la cèl·lula de càrrega específica. Aquest codi d'exemple utilitza l'excel·lent biblioteca de bogde: "https://github.com/bogde/HX711" La biblioteca de bogde es publica sota una LLICÈNCIA PÚBLICA GENERAL de GNU L'HX711 fa una cosa bé: llegir les cel·les de càrrega. El tauler de ruptura és compatible amb qualsevol cel·la de càrrega basada en ponts de blat que hauria de permetre a l'usuari mesurar des de pocs grams fins a desenes de tones. Pin Arduino 2 -> HX711 CLK 3 -> DAT 5V -> VCC GND -> GND La placa HX711 es pot alimentar de 2,7V a 5V, de manera que la potència Arduino 5V hauria d’estar bé. * / #include "HX711.h" #define calibration_factor -7050.0 // Aquest valor s'obté mitjançant l'esbós SparkFun_HX711_Calibration #define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 escala HX711; configuració nul·la () {Serial.begin (9600); Serial.println ("demostració a escala HX711"); scale.begin (LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale (calibration_factor); // Aquest valor s’obté mitjançant l’esquema scale.tare () de l’esbós de calibració SparkFun_HX711_Calibration. // Suposant que no hi ha cap pes a l'escala a l'inici, restableix l'escala a 0 Serial.println ("Lectures:"); } void loop () {Serial.print ("Lectura:"); Serial.print (scale.get_units (), 1); //scale.get_units () retorna un flotador Serial.print ("lbs"); // Podeu canviar-ho a kg, però haureu de refer el factor calibration_factor Serial.println (); }