Arduino badrumsvåg med 50 kg lastceller och HX711 -förstärkare: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

Denna instruktionsbok beskriver hur man gör en vägningsvåg med lättillgängliga delar från hyllan.

Material behövs:

1. Arduino - (denna design använder en standard Arduino Uno, andra Arduino -versioner eller kloner bör också fungera)
2. HX711 på breakout board - Detta mikrochip är speciellt tillverkat för att förstärka signalerna från lastceller och rapportera dem till en annan mircocontroller. Lastcellerna ansluts till detta kort, och det här kortet berättar för Arduino vad lastcellerna mäter.
3. 50 kg lastceller (x4) - Lastceller är specialformade metalldelar som har dragmätare lim på sig. Töjningsmätarna är motstånd som ändrar deras motståndskraft när de är böjda. När metalldelen böjer ändras lastcellens motstånd (HX711 mäter denna lilla förändring i motstånd exakt). Du kan köpa lastcellerna och HX711 som ett kit här: https://www.amazon.com/Degraw-amplifier-weight-Arduino-Bathroom/dp/B075Y5R7T7/ Lämna en recension om du köper satsen! Det är verkligen till hjälp för framtida köpare.
4. Robust plan monteringsyta - en styv bit lövträ eller metall är idealisk
5. Trådar i olika färger för anslutning av alla delar
6. Strömförsörjning för Arduino

Steg 1: Montera lastcellerna

Montera de fyra lastcellerna i botten av vågen i de fyra hörnen. Epoxi fungerar bra för att hålla dem på plats. Se monteringsschemat, det visar vilken yta som ska monteras på basen och vilken yta som ska röra golvet.

Steg 2: Verifiera laddningscellens ledningar

Kopplingsschemat är gjort under förutsättning att lastcellen är konstruerad som denna bild.

För att se till att du får rätt, var noga med att ta reda på vilka två terminaler på lastcellerna som har det högsta motståndet mellan dem (t.ex. svartvitt, för att matcha schemat), kabela dem i en stor färgmatchningsslinga, som BB WW BB WW och excitera (E+/E-) två motsatta mittkranar (R) och avkänning (A+/A-) på det andra paret av mittkranar.

Denna sida på Sackexchange har ännu bättre information:

Steg 3: Anslut lastcellerna och HX711

Se kopplingsschemat för hur du ansluter lastcellerna, HX711 och Arduino.

Några av lastcellstrådarna är sammankopplade för att bilda det som kallas ett Wheatstone bridge -arrangemang. Det här kan bli lite förvirrande. Ett bra alternativ för att ansluta alla lastceller på ett rent, lättförståeligt sätt är SparkFun -lastcellkombinatorkortet -

Detta arrangemang gör att belastningarna på alla de olika lastcellsensorerna kan kombineras och mätas på en gång.

Steg 4: Lägg till HX711 -biblioteket i ditt Arduino IDE

HX711 -biblioteket är tillgängligt här:

Se denna länk på Arduinos webbplats för instruktioner om hur du lägger till biblioteket i din Arduino IDE:

Steg 5: Kalibrera och väg

Sparkfun har fantastiska Arduino -program för att köra skalan. De mest uppdaterade versionerna är tillgängliga på GitHub och skrivs ut igen nedan:

Det första mjukvarusteget är att bestämma kalibreringsfaktorer för vågen. För att göra detta, kör den här koden:

/*

Exempel med hjälp av SparkFun HX711 breakout board med en skala Av: Nathan Seidle SparkFun Electronics Datum: 19 november 2014 Licens: Denna kod är offentlig egendom men du köper mig en öl om du använder detta och vi träffas någon dag (Beerware -licens). Detta är kalibreringsskissen. Använd den för att bestämma kalibreringsfaktorn som huvudexemplet använder. Det matar också ut nollfaktorn som är användbar för projekt som har en permanent massa på skalan mellan effektcykler. Ställ in din skala och starta skissen UTAN en vikt på vågen När avläsningarna visas placerar du vikten på vågen Tryck på +/- eller a/z för att justera kalibreringsfaktorn tills utdatamätningarna matchar den kända vikten Använd denna kalibrerings_faktor på exempelskissen Detta exempel antar pounds (lbs). Om du föredrar kilogram, ändra Serial.print ("lbs"); linje till kg. Kalibreringsfaktorn kommer att vara signifikant annorlunda men den kommer att vara linjärt relaterad till lbs (1 lbs = 0,453592 kg). Din kalibreringsfaktor kan vara mycket positiv eller mycket negativ. Allt beror på installationen av ditt skalningssystem och i vilken riktning sensorerna avböjer från nolltillståndet Denna exempelkod använder bogdes utmärkta bibliotek: "https://github.com/bogde/HX711" bogdes bibliotek släpps under en GNU GENERAL PUBLIC LICENSE Arduino pin 2 -> HX711 CLK 3 -> DOUT 5V -> VCC GND -> GND De flesta stift på Arduino Uno kommer att vara kompatibla med DOUT/CLK. HX711 -kortet kan drivas från 2,7V till 5V så att Arduino 5V -effekten ska vara bra. */ #inkludera "HX711.h" #define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 HX711 skala; float calibration_factor = -7050; //-7050 fungerade för min 440lb max skala setup void setup () {Serial.begin (9600); Serial.println ("HX711 kalibreringsskiss"); Serial.println ("Ta bort all vikt från vågen"); Serial.println ("När avläsningarna påbörjats, lägg känt vikt på skalan"); Serial.println ("Tryck på + eller a för att öka kalibreringsfaktorn"); Serial.println ("Tryck på - eller z för att minska kalibreringsfaktorn"); scale.begin (LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale (); scale.tare (); // Återställ skalan till 0 lång zero_factor = scale.read_average (); // Få en baslinje som läser Serial.print ("Noll faktor:"); // Detta kan användas för att ta bort behovet av att tarera vågen. Användbart i permanenta projekt. Serial.println (zero_factor); } void loop () {scale.set_scale (calibration_factor); // Justera till denna kalibreringsfaktor Serial.print ("Läsning:"); Serial.print (scale.get_units (), 1); Serial.print ("lbs"); // Ändra detta till kg och justera om kalibreringsfaktorn om du följer SI-enheter som en vettig person Serial.print ("calibration_factor:"); Serial.print (kalibreringsfaktor); Serial.println (); if (Serial.available ()) {char temp = Serial.read (); if (temp == ' +' || temp == 'a') calibration_factor += 10; annars om (temp == ' -' || temp == 'z') kalibrering_faktor -= 10; }}

Efter att ha kalibrerat skalan kan du köra detta provprogram och sedan hacka upp det för dina egna syften:

/*

Exempel med hjälp av SparkFun HX711 breakout board med en skala Av: Nathan Seidle SparkFun Electronics Datum: 19 november 2014 Licens: Denna kod är offentlig egendom men du köper mig en öl om du använder detta och vi träffas någon dag (Beerware -licens). Detta exempel visar grundläggande skalutmatning. Se kalibreringsskissen för att få kalibreringsfaktorn för din specifika lastcellsinställning. Denna exempelkod använder bogdes utmärkta bibliotek: "https://github.com/bogde/HX711" bogdes bibliotek släpps under en GNU GENERAL PUBLIC LICENSE HX711 gör en sak bra: läs lastceller. Utbrottskortet är kompatibelt med alla vete-stenbro-baserade lastceller som bör tillåta en användare att mäta allt från några gram till tiotals ton. Arduino pin 2 -> HX711 CLK 3 -> DAT 5V -> VCC GND -> GND HX711 -kortet kan drivas från 2,7V till 5V så att Arduino 5V -effekten ska vara bra. */#include "HX711.h" #define calibration_factor -7050.0 // Detta värde erhålls med hjälp av SparkFun_HX711_Calibration sketch #define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 HX711 skala; void setup () {Serial.begin (9600); Serial.println ("demo i HX711 -skala"); scale.begin (LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale (kalibreringsfaktor); // Detta värde erhålls med hjälp av SparkFun_HX711_Calibration sketch scale.tare (); // Antag att det inte finns någon vikt på vågen vid start, återställ vågen till 0 Serial.println ("Avläsningar:"); } void loop () {Serial.print ("Reading:"); Serial.print (scale.get_units (), 1); //scale.get_units () returnerar ett float Serial.print ("lbs"); // Du kan ändra detta till kg men du måste återskapa kalibreringsfaktorn Serial.println (); }