Hx711- Eine HX711- und Wägezellen-Anleitung

Haben Sie schon einmal mit HX711 und Wägezellen gearbeitet? Sie haben vielleicht nicht, aber Sie haben wahrscheinlich mit Gewichtswaagen interagiert. Die oben genannten Komponenten sind einige der wesentlichen Teile elektronischer Waagen. Unser Artikel konzentriert sich im Wesentlichen auf den HX711 und seinen Eingang als Digitalwandler in Wägezellenwaagen. Außerdem werden wir die Pinbelegung, Funktionen und andere wichtige Einblicke in Wägezellenmessungen hervorheben.

Was ist der HX711?

Es ist ein hochpräziser digitaler Analog-Digital-Wandler (ADC) mit 24 Bit, der in Waagenanwendungen wertvoll ist. Außerdem ist es in industriellen Anwendungen unerlässlich, vor allem als Schnittstelle zu einem Brückensensor.

Der HX711 ist entscheidend für die Signalverstärkung von den Zellen der Lastwaage und die Übertragung des Signals an einen Mikroprozessor. Darüber hinaus verfügt es über eine 4-Pin-Schraubklemme und einen Grove-I2C-Anschluss. Diese Teile sind für den Anschluss an einen Mikrocontroller und eine Wägezelle ohne Löten unerlässlich.

Daher können Sie mit der hx711- und Arduino-Bibliothek ein Arduino-Gewichtssensorsystem erstellen.

Wägezellenverstärker HX711

Quelle:Flickr

HX711 Pin-Konfiguration

Menschliche Füße auf einer elektronischen Waage

Der ADC hat 16 Pins. Schauen wir uns jeden von ihnen und ihre jeweiligen Funktionen an.

PIN-Nummer	PIN-Name	Pin-Funktion/Beschreibung
1	VSUP	Es ist der Stromversorgungsstift, der bei der Regulierung einer Stromversorgung von 2,7 V bis 5,5 V hilfreich ist
2	BASIS	Ein analoger Ausgangspin ist für die Reglersteuerung des Ausgangs verantwortlich. Auch wenn es nicht verwendet wird, bleibt es NC.
3	AVDD	Außerdem ein Stromversorgungsstift. Es ist jedoch für die analoge Versorgung von 2,6 bis 5,5 V
4	VFB	Das ist der analoge Eingangspin, der bei der Reglersteuerung des Eingangs nützlich ist. Wenn Sie es nicht verwenden, sollten Sie es mit dem AGND verbinden.
5	AGND	Dies ist der Erdungsstift.
6	VBG	Es ist der analoge Ausgang des ADC, Ton als Referenz-Bypass-Ausgang.
7,8	INA-, INA+	Dies sind jeweils die negativen und positiven analogen Eingangsanschlüsse von Kanal A.
9,10	INB-, INB+	Ähnlich wie 7 und 8 sind dies die negativen bzw. positiven Eingangskanäle von Kanal B.
11	PD-SCK	Er fungiert als digitaler Eingangspin für Abschaltsteuerungen. Außerdem ist es als serieller Takteingang hilfreich.
12	DOUT	Der digitale Ausgangspin. Er fungiert als serieller Datenausgangsanschluss.
13,14	XO, XI	Dies sind die digitalen E/A- bzw. digitalen Eingangsanschlüsse. XO fungiert als Crystal I/O, während XI der externe Takteingang ist.
15	BEWERTEN	Ähnlich wie Pin 14 ist dies ein digitaler Eingangspin. Seine Funktion ist jedoch die Steuerung der Ausgangsdatenrate.
16	DVD	Wie Pin 3 ist es auch ein Stromversorgungs-Pin. Dennoch handelt es sich in erster Linie um ein digitales Versorgungsterminal.

HX711 Merkmale und Spezifikationen

Wiegen eines Babys auf einer elektronischen Waage

Im Folgenden sind die wichtigsten Funktionen und Spezifikationen des ADC aufgeführt:

1. Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -40℃ und +85℃. Außerdem verfügt es über einen Betriebsspannungsbereich von 2,6 V bis 5,5 V.
2. Zweitens ist es ein On-Chip-Stromversorgungsregler, ein Oszillator, ein Power-on-Reset und ein aktiver rauscharmer PGA.
3. Zusätzlich verfügt es über differentielle Eingangskanäle, die jeweils während des Betriebs ausgewählt werden können. Seine wählbare Ausgangsdatenrate beträgt 10SPS oder 80SPS.
4. Außerdem hat es auch eine gleichzeitige Versorgungsunterdrückung von 50 und 60 Hz und eine Power-on-Reset-Funktion.
5. Der Stromverbrauch beträgt im Normalbetrieb <1,5 mA, während er im ausgeschalteten Zustand <1 uA beträgt.
6. Zu guter Letzt hat es eine wählbare Verstärkung von 32, 64 und 128 und eine einfach zu bedienende digitale Steuerung und serielle Schnittstelle. Daher ist für die Verwendung keine vorherige Programmierung erforderlich.

Was ist eine Wägezelle/ein Gewichtssensor?

Verwendung einer Waage im Labor.

Es ist eine Komponente, die eine Last oder Kraft erkennt und in eine elektrische Ausgabe umwandelt. Zu den grundlegenden Anwendungen einer Wägezelle gehört das Messen des Gewichts eines Objekts. Außerdem ist es nützlich, um Gewichtsveränderungen im Laufe der Zeit zu überwachen. Darüber hinaus kann es die Belastung erkennen, die ein Objekt auf eine Oberfläche ausübt.

Das Kernstück des Gewichtssensors ist ein Metall mit mehreren elektrischen Widerständen. Wenn Sie also eine Kraft ausüben, ändert sich der elektrische Widerstand, wenn sich das Metall bewegt. Nach dem Entfernen des Gewichts nimmt das Metall seine ursprüngliche Position wieder ein. Die Qualität und Genauigkeit der Wägezelle beruhen auf der Umkehrbarkeit dieses Materials.

Daher wandeln Wägezellen mechanische Kraft in digitale Werte um. Außerdem haben sie je nach Gewicht, für das sie bestimmt sind, unterschiedliche Formen und Größen. Daher sind sie in allen Arten von elektronischen Waagen nützlich.

HX711 und Wägezellenprojekt

Eine elektronische Waage in einem Lebensmittelgeschäft

Der HX711 ist in kommerziellen Waagen üblich. Es gibt jedoch viele einfache Projekte für Wägezellensensoren, die Sie durchführen können. Dazu gehören:

• Arduino HX711 und Wägezellenwaage
• Intelligenter Couchtisch
• Himbeer-Pi-Küchenwaage
• Ein HX711 und ein Arduino-Boxsack mit Wägezelle
• Arduino-Waage mit 5-kg-Wägezelle und HX711-Verstärker

Grundsätzlich ist das übergeordnete Prinzip in allen Projekten gleich. In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf Arduino HX711 und Wägezellenwaage und bauen eine digitale Raspberry Pi-Waage.

Arduino HX711 und Wägezellenwaage

Wiegen von Früchten auf einer elektronischen Waage

Die Materialien, die Sie für diese Montage benötigen, umfassen Folgendes:

• Standard-Arduino Uno/Arduino Uno Rev. 3
• Grove – ADC für Wägezelle (HX711)
• 5-kg-Wägezelle
• Eine stabile Montagefläche
• Unterschiedlich farbige Drähte
• Netzteil

Montageschritte

1. Zunächst müssen Sie die Wägezelle montieren. Normalerweise hat die Wägezelle vier Löcher. Außerdem verfügt es über ein Etikett, das die Richtung der Kraft angibt. Befestigen Sie daher die Seite ohne das Etikett an der Oberfläche, die Sie festhalten möchten. Montieren Sie andererseits den Bereich mit dem Etikett mit der beweglichen Oberfläche.
2. Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie die bewegliche Platte und die Montageplatte so fest wie möglich befestigt haben.
3. Als nächstes ist es auch wichtig, starre Abstandshalter zwischen den Wägezellen und den Montageplatten einzubauen. Dazu können Sie entweder Unterlegscheiben oder Abstandshalter verwenden. Idealerweise soll dadurch sichergestellt werden, dass das Aufbringen einer Kraft auf die bewegliche Platte ein Biegen und Verdrehen der Wägezelle bewirkt. Ohne die Unterlegscheiben würde die Last eine Kraft auf die feste Platte ausüben, ohne auf die Wägezelle zu drücken.
4. Danach müssen Sie den HX711 mit dem Arduino und den Wägezellen verbinden. Die Pinbelegung, die wir uns zuvor angesehen haben, sollte Ihnen dabei helfen, dies zu tun.

Schaltplan

5. Fügen Sie als Nächstes einen HX711-Bibliothekscode zu Ihrer Arduino-IDE oder der von Ihnen verwendeten Arduino-Version hinzu. Danach müssen Sie die Waage kalibrieren, dann ist sie für Messungen bereit.

Bauen Sie eine digitale Raspberry Pi-Waage (mit Gewichtssensor HX711)

Eine elektronische Waage der alten Schule

Für diese Montage benötigen Sie die folgenden Materialien:

• Grüner HX711
• Wägezelle
• Überbrückungskabel 
• Brotbrett
• Zwei Bretter, die sich nicht so leicht verbiegen.
• Schrauben und passende Muttern

Montageschritte

Eine elektronische Mehrzweckwaage

1. Zunächst müssen Sie die Wägezelle an den beiden Platten montieren, bevor Sie sie mit dem HX711-Gewichtssensor verbinden. Bohren Sie daher mit einem Schraubendreher Löcher in die Platten. Beachten Sie auch, dass Sie die Wägezelle bei der Montage mit einer Mutter von der Platine trennen müssen. Es hilft beim Schutz des Boards.
2. Stellen Sie als Zweites sicher, dass Sie die Muttern festgezogen haben und sicherstellen, dass die Schrauben nicht von der Platine rutschen können.
3. Schließen Sie als Nächstes die vier Kabel der Wägezelle an den Gewichtssensor an. Trotzdem werden Sie feststellen, dass das grüne HX711 über sechs Anschlüsse verfügt, während wir nur vier benötigen. Stellen Sie also die Verbindung wie folgt her:

Draht	Grüne HX711-Terminals
Roter Draht	E+
Schwarzer Draht	E-
Weißer Draht	A+
Grüner Draht	A-

4. Nachdem Sie die Verbindungen hergestellt haben, sollten Sie B+ und B- verlassen. Beachten Sie auch, dass Sie in anderen Versionen des Sensors S+ und S- anstelle von A+ und A- haben könnten. Wisse nur, dass sie dasselbe darstellen.
5. Anschließend müssen Sie nun den Sensor mit dem Raspberry Pi verbinden. Hier ist die Verkabelung weniger aufwendig, da Sie jetzt vier Anschlüsse haben. Verbinden Sie die beiden daher wie folgt:

Gewichtssensor	Raspberry PI
VCC	Versorgungsspannungs-Pin
Masse	Boden
SCK	GPIO6
DT	GPIO 5

6. Wenn Sie mit den Verbindungen fertig sind, führen Sie den Softwarecode des Raspberry Pi-Gewichtssensors aus. Kalibrieren Sie schließlich die Raspberry Pi-Waage mit bekannten Gewichten, und sie ist einsatzbereit.

HX711-Anwendungen

Eine digitale Küchenwaage

• Es ist nützlich in industriellen Steuerungsanwendungen und elektronischen Waagen.
• Außerdem ist es in intelligenten Aufzügen und automatischen Türen unerlässlich.

Zusammenfassung

Wie Sie gesehen haben, ist die HX711 einer der wichtigsten Bestandteile elektronischer Waagen. Außerdem hat es zahlreiche andere Anwendungen, die wir oben erklärt haben. Darüber hinaus ist es mit den Informationen, die wir Ihnen zur Verfügung gestellt haben, möglich, verschiedene Skalen zu erstellen. Alles, was Sie brauchen, ist eine Wägezelle, HX711 und Arduino. Kontaktieren Sie uns, wenn Sie noch etwas klären möchten, und wir werden uns umgehend bei Ihnen melden.