Jak połączyć ogniwo obciążenia i HX711 z Arduino do pomiaru masy ciała

Dokładnie pomiaru masy jest niezbędne w różnych projektach, od skal cyfrowych po zastosowania przemysłowe. Dzięki interfejsie ogniwa obciążenia ze wzmacniaczem HX711 i Arduino, możesz stworzyć precyzyjny i niezawodny system pomiaru masy. Ten przewodnik przeprowadzi Cię przez komponenty, okablowanie, kodowanie i kalibrację niezbędne do skonfigurowania własnego systemu pomiaru masy.

Potrzebne materiały

• Arduino Board (np. UNO, Nano)
• Komórka obciążenia (zazwyczaj pojemność 5 kg lub 10 kg)
• Moduł wzmacniacza komórek obciążenia HX711
• Druty chleba i skorupy
• Kabel USB do programowania Arduino
• Opcjonalnie: wyświetlacz LCD do wyświetlania odczytów masy ciała

Okablowanie komponentów

Łączenie ogniwa obciążenia z HX711, a następnie do Arduino jest proste. Komórka obciążenia zwykle ma cztery przewody: czerwony (VCC), czarny (GND), biały (dane) i zielony (dane+). Wykonaj następujące kroki w celu okablowania:

1. Podłącz ogniwo obciążenia do HX711:
   • Czerwony drut do E+ na HX711
   • Czarny drut do e- na HX711
   • Biały drut do A- On HX711
   • Zielony drut do A+ na HX711
2. Podłącz HX711 do Arduino:
   • VCC od HX711 do 5 V na Arduino
   • GND HX711 do GND na Arduino
   • DT (dane) HX711 do cyfrowego pin 2 na Arduino
   • SCK (zegar) HX711 do cyfrowego pinu 3 na Arduino

Kodowanie Arduino

Aby komunikować się z HX711, musisz użyć biblioteki, która upraszcza interakcje. . HX711 Biblioteka Bogdana Necula jest popularnym wyborem. Zainstaluj go za pośrednictwem menedżera biblioteki Arduino przed kontynuowaniem.

Oto przykładowy kod na początek:

#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);
}

Kalibrowanie

Dokładne pomiary wymagają kalibracji skali w celu uwzględnienia wszelkich rozbieżności. Oto jak możesz kalibrować komórkę obciążenia:

1. Prześlij powyższy kod do Arduino i otwórz monitor szeregowy.
2. Bez wagi w ogniwie obciążeniowym zwróć uwagę na surowy odczyt. To jest twój tara wartość.
3. Umieść znaną wagę na komórce obciążenia i zwróć uwagę na nowy surowy odczyt.
4. Oblicz współczynnik kalibracji za pomocą wzoru:

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

Po uzyskaniu współczynnika kalibracji zaktualizuj kod, aby go użyć:

#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);
}

Testowanie konfiguracji

Po kalibracji wykonaj kilka testów o różnych znanych wagach, aby zapewnić dokładność. Jeśli istnieją rozbieżności, odpowiednio dostosuj współczynnik kalibracji. Konieczne jest upewnienie się, że ogniwo obciążenia jest umieszczane na stabilnej powierzchni i że okablowanie jest bezpieczne, aby zapobiec wahaniu odczytów.

Zwiększenie projektu

Aby Twój system pomiaru wagi będzie bardziej przyjazny dla użytkownika, rozważ dodanie wyświetlacza LCD, aby pokazać wagę w czasie rzeczywistym. Możesz także zintegrować funkcje takie jak rejestrowanie danych, transmisja bezprzewodowa lub interfejs z innymi czujnikami w celu uzyskania bardziej kompleksowych pomiarów.

Wniosek

Interfejs komórki obciążenia i HX711 z Arduino to projekt, który daje precyzyjne pomiary masy odpowiednie dla różnych zastosowań. Postępując zgodnie z krokami przedstawionymi w tym przewodniku, możesz skonfigurować własną skalę cyfrową lub zintegrować wykrywanie masy w bardziej złożonych projektach. Dzięki właściwej kalibracji i stabilnym połączeniach system dostarczy niezawodnych danych dla Twoich potrzeb.