Comment interfacer une cellule de chargement et HX711 avec Arduino pour la mesure du poids

La mesure du poids avec précision est essentielle dans divers projets, des échelles numériques aux applications industrielles. En interfaçant une cellule de charge avec un amplificateur HX711 et un Arduino, vous pouvez créer un système de mesure de poids précis et fiable. Ce guide vous guidera à travers les composants, le câblage, le codage et l'étalonnage nécessaires pour configurer votre propre système de mesure du poids.

Matériaux nécessaires

• Board Arduino (par exemple, uno, nano)
• Cellule de chargement (généralement une capacité de 5 kg ou 10 kg)
• Module d'amplificateur de charge de charge HX711
• Fils de planche à pain et de cavalier
• Câble USB pour la programmation de l'Arduino
• Facultatif: écran LCD pour afficher les lectures de poids

Câblage des composants

La connexion de la cellule de charge au HX711 puis à l'Arduino est simple. La cellule de charge a généralement quatre fils: rouge (VCC), noir (GND), blanc (données-) et vert (données +). Suivez ces étapes pour le câblage:

1. Connectez la cellule de charge à HX711:
   • Fil rouge à e + sur hx711
   • Fil noir à e- sur HX711
   • Fil blanc à A- sur HX711
   • Fil vert à A + sur HX711
2. Connectez HX711 à Arduino:
   • VCC de HX711 à 5V sur Arduino
   • GND de HX711 à GND sur Arduino
   • DT (données) de HX711 à la broche numérique 2 sur Arduino
   • SCK (horloge) de HX711 à la broche numérique 3 sur Arduino

Coder l'Arduino

Pour communiquer avec le HX711, vous devrez utiliser une bibliothèque qui simplifie les interactions. Le HX711 La bibliothèque de Bogdan Necula est un choix populaire. Installez-le via le gestionnaire de bibliothèque Arduino avant de procéder.

Voici un exemple de code pour vous aider à démarrer:

#include <HX711.h>

// Define HX711 circuit connections
const int LOADCELL_DOUT_PIN = 2;
const int LOADCELL_SCK_PIN = 3;

HX711 scale;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  scale.begin(LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN);
  Serial.println("HX711 Calibration");
  
  // Optional: tare the scale to zero
  scale.tare();
}

void loop() {
  if (scale.is_ready()) {
    long reading = scale.read();
    Serial.print("Raw reading: ");
    Serial.println(reading);

    // Convert reading to weight
    float weight = scale.get_units(10); // 10 readings averaged
    Serial.print("Weight: ");
    Serial.print(weight);
    Serial.println(" kg");
  } else {
    Serial.println("HX711 not found.");
  }
  delay(500);
}

Étalonnage

Des mesures précises nécessitent de calibrer l'échelle pour tenir compte des écarts. Voici comment vous pouvez calibrer votre cellule de charge:

1. Téléchargez le code ci-dessus sur votre Arduino et ouvrez le moniteur série.
2. Sans poids sur la cellule de charge, notez la lecture brute. C'est ton tare valeur.
3. Placez un poids connu sur la cellule de charge et notez la nouvelle lecture brute.
4. Calculez le facteur d'étalonnage à l'aide de la formule:

Calibration Factor = (Raw Reading - Tare) / Known Weight

Une fois que vous avez le facteur d'étalonnage, mettez à jour votre code pour l'utiliser:

#define CALIBRATION_FACTOR  -7050 // Example value

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  scale.begin(LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN);
  scale.set_scale(CALIBRATION_FACTOR);
  scale.tare();
  Serial.println("HX711 Calibration");
}

void loop() {
  if (scale.is_ready()) {
    float weight = scale.get_units(10);
    Serial.print("Weight: ");
    Serial.print(weight);
    Serial.println(" kg");
  } else {
    Serial.println("HX711 not found.");
  }
  delay(500);
}

Tester votre configuration

Après l'étalonnage, effectuez plusieurs tests avec différents poids connus pour assurer la précision. S'il existe des écarts, ajustez le facteur d'étalonnage en conséquence. Il est essentiel de s'assurer que la cellule de charge est placée sur une surface stable et que le câblage est sécurisé pour éviter les lectures fluctuantes.

Améliorer votre projet

Pour rendre votre système de mesure de poids plus convivial, pensez à ajouter un écran LCD pour afficher le poids en temps réel. Vous pouvez également intégrer des fonctionnalités telles que la journalisation des données, la transmission sans fil ou l'interfaçage avec d'autres capteurs pour des mesures plus complètes.

Conclusion

L'interface d'une cellule de charge et HX711 avec un Arduino est un projet gérable qui fournit des mesures de poids précises adaptées à diverses applications. En suivant les étapes décrites dans ce guide, vous pouvez configurer votre propre échelle numérique ou intégrer la détection de poids dans des projets plus complexes. Avec un étalonnage approprié et des connexions stables, votre système fournira des données fiables pour vos besoins.