Váha do koupelny Arduino s 50 kg zátěžovými buňkami a zesilovačem HX711: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Tento návod popisuje, jak vyrobit váhu pomocí snadno dostupných částí regálu.

Potřebné materiály:

1. Arduino - (tento design používá standardní Arduino Uno, fungovat by měly i jiné verze Arduino nebo klony)
2. HX711 na breakout desce - Tento mikročip je speciálně vyroben pro zesílení signálů ze siloměrů a jejich hlášení jinému mircocontrolleru. Snímače zatížení se zapojí do této desky a tato deska řekne Arduinu, co snímače zatížení měří.
3. Snímače zatížení 50 kg (x4) - Snímače zatížení jsou speciálně tvarované kovové části, které jsou opatřeny lepidlem pro tenzometry. Tenzometry jsou rezistory, které mění svoji odolnost, když jsou ohnuty. Když se kovová část ohne, změní se odpor siloměru (HX711 měří tuto malou změnu odporu přesně). Snímače zatížení a HX711 můžete zakoupit jako soupravu zde: https://www.amazon.com/Degraw-amplifier-weight-Arduino-Bathroom/dp/B075Y5R7T7/ Pokud si sadu zakoupíte, zanechte prosím recenzi! Je to opravdu užitečné pro budoucí kupující.
4. Robustní plochý montážní povrch - ideální je tuhý kus tvrdého dřeva nebo kovu
5. Dráty v různých barvách pro připojení všech částí
6. Napájení pro Arduino

Krok 1: Namontujte snímače zatížení

Namontujte 4 snímače zatížení do spodní části váhy ve čtyřech rozích. Epoxid funguje dobře, když je drží na svém místě. Viz montážní diagram, který ukazuje, který povrch by měl být připevněn k základně a který povrch by se měl dotýkat podlahy.

Krok 2: Ověřte zapojení snímače zatížení

Schéma zapojení je vytvořeno za předpokladu, že siloměr je konstruován jako na tomto obrázku.

Abyste se ujistili, že jste to pochopili správně, ujistěte se, že zjistíte, které dva terminály na siloměrech mají mezi sebou nejvyšší odpor (například černý a bílý, aby odpovídaly schématu), zapojte je do velké smyčky pro přizpůsobení barev, jako je BB WW BB WW a poté na druhém páru středových kohoutků excitujte (E+/E-) dva protilehlé středové kohoutky (R) a sense (A+/A-).

Tato stránka na Sackexchange má ještě lepší informace:

Krok 3: Připojte snímače zatížení a HX711

Informace o připojení snímačů zatížení, HX711 a Arduino najdete ve schématu zapojení.

Některé dráty siloměru jsou spojeny dohromady a vytvářejí takzvané uspořádání Wheatstoneova můstku. To může být trochu matoucí. Dobrou volbou pro připojení všech siloměrů čistým a snadno srozumitelným způsobem je deska kombinátoru siloměrů SparkFun -

Toto uspořádání umožňuje kombinovat a měřit zatížení všech různých snímačů siloměrů najednou.

Krok 4: Přidejte knihovnu HX711 do svého Arduino IDE

Knihovna HX711 je k dispozici zde:

Na tomto odkazu na webu Arduino najdete pokyny, jak přidat knihovnu do IDE Arduino:

Krok 5: Kalibrace a vážení

Sparkfun má skvělé programy Arduino pro spuštění měřítka. Nejaktuálnější verze jsou k dispozici na GitHubu a jsou přetištěny níže:

Prvním softwarovým krokem je stanovení kalibračních faktorů váhy. Chcete -li to provést, spusťte tento kód:

/*

Příklad použití rozbíjecí desky SparkFun HX711 se stupnicí Autor: Nathan Seidle SparkFun Electronics Datum: 19. listopadu 2014 Licence: Tento kód je veřejným majetkem, ale pokud ho použijete, koupíte mi pivo a jednoho dne se setkáme (licence Beerware). Toto je náčrt kalibrace. Pomocí něj určete faktor calibration_factor, který používá hlavní příklad. Také produkuje nulový faktor užitečný pro projekty, které mají trvalou hmotnost na stupnici mezi napájecími cykly. Nastavte měřítko a spusťte náčrt BEZ závaží na stupnici Jakmile jsou zobrazeny naměřené hodnoty, položte váhu na váhu. Stisknutím +/- nebo a/z upravte faktor calibration_factor, dokud výstupní hodnoty neodpovídají známé hmotnosti. Použijte tento calibration_factor na příkladu skici Tento příklad předpokládá libry (lbs). Pokud dáváte přednost kilogramům, změňte Serial.print ("lbs"); řádek do kg. Kalibrační faktor se bude výrazně lišit, ale bude lineárně záviset na lbs (1 lbs = 0,453592 kg). Váš kalibrační faktor může být velmi pozitivní nebo velmi negativní. Vše závisí na nastavení vašeho měřítkového systému a směru, kterým se senzory vychylují z nulového stavu. Tento příklad kódu používá vynikající knihovnu bogde: „https://github.com/bogde/HX711“knihovna bogde je vydána pod GNU GENERAL PUBLIC LICENSE Arduino pin 2 -> HX711 CLK 3 -> DOUT 5V -> VCC GND -> GND Většina pinů na Arduino Uno bude kompatibilní s DOUT/CLK. Desku HX711 lze napájet od 2,7 V do 5 V, takže napájení Arduino 5 V by mělo být v pořádku. */ #include "HX711.h" #define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 měřítko HX711; float calibration_factor = -7050; //-7050 fungovalo pro mé nastavení maximálního měřítka 440 lb void setup () {Serial.begin (9600); Serial.println ("skica kalibrace HX711"); Serial.println ("Odebrat veškerou váhu z váhy"); Serial.println („Po zahájení měření umístěte známou váhu na váhu“); Serial.println ("Stiskněte + nebo a pro zvýšení kalibračního faktoru"); Serial.println ("Stiskněte - nebo z pro snížení kalibračního faktoru"); scale.begin (LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale (); scale.tare (); // Obnovení měřítka na 0 dlouhých zero_factor = scale.read_average (); // Získejte základní čtení Serial.print ("Nulový faktor:"); // To lze použít k odstranění potřeby tárovat váhu. Užitečné v projektech trvalého měřítka. Serial.println (zero_factor); } void loop () {scale.set_scale (calibration_factor); // Upravte tento kalibrační faktor Serial.print ("Reading:"); Serial.print (scale.get_units (), 1); Serial.print ("lbs"); // Změňte to na kg a znovu upravte kalibrační faktor, pokud budete postupovat podle jednotek SI jako rozumný člověk 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; }}

Po kalibraci váhy můžete spustit tento ukázkový program a poté jej hacknout pro vlastní účely:

/*

Příklad použití rozbíjecí desky SparkFun HX711 se stupnicí Autor: Nathan Seidle SparkFun Electronics Datum: 19. listopadu 2014 Licence: Tento kód je veřejným majetkem, ale pokud ho použijete, koupíte mi pivo a jednoho dne se setkáme (licence Beerware). Tento příklad ukazuje základní výstup měřítka. Podívejte se na náčrt kalibrace, abyste získali calibration_factor pro vaše konkrétní nastavení siloměru. Tento příklad kódu používá vynikající knihovnu bogde: „https://github.com/bogde/HX711“Knihovna bogde je vydána pod GNU GENERAL PUBLIC LICENSE HX711 dělá jednu věc dobře: čte buňky zatížení. Odlamovací deska je kompatibilní s jakoukoli zátěžovou buňkou založenou na můstku z pšeničného kamene, která by uživateli měla umožnit měřit vše od několika gramů po desítky tun. Arduino pin 2 -> HX711 CLK 3 -> DAT 5V -> VCC GND -> GND Desku HX711 lze napájet z 2,7V na 5V, takže napájení Arduino 5V by mělo být v pořádku. */#include "HX711.h" #define calibration_factor -7050.0 // Tato hodnota je získána pomocí SparkFun_HX711_Calibration skica #define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 HX711 scale; neplatné nastavení () {Serial.begin (9600); Serial.println ("demo měřítka HX711"); scale.begin (LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale (calibration_factor); // Tato hodnota se získá pomocí měřítka skici SparkFun_HX711_Calibration.tare (); // Za předpokladu, že na váze při spuštění není žádná váha, resetujte váhu na 0 Serial.println ("Readings:"); } void loop () {Serial.print ("Reading:"); Serial.print (scale.get_units (), 1); //scale.get_units () vrací float Serial.print ("lbs"); // Můžete to změnit na kg, ale budete muset refaktorovat calibration_factor Serial.println (); }