„Arduino“įtempimo skalė su 40 kg bagažo apkrovos elementu ir HX711 stiprintuvu: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Šioje instrukcijoje aprašoma, kaip padaryti įtempimo skalę naudojant lengvai prieinamas lentynos dalis.

Reikalingos medžiagos:

1. „Arduino“- šis dizainas naudoja standartinį „Arduino Uno“, kitos „Arduino“versijos ar klonai taip pat turėtų veikti

2. HX711 ant pertraukos plokštės - Ši mikroschema yra specialiai sukurta apkrovų elementų signalams sustiprinti ir pranešti apie juos kitam veidrodiniam valdikliui. Apkrovos elementai prijungiami prie šios plokštės, ir ši plokštė nurodo „Arduino“, ką matuoja apkrovos elementai.

3. Įtempimo apkrovos elementas (40 kg) su laikikliais. Yra 2 galimybės gauti vieną iš šių. Galite nusipirkti jau pagamintą (lengvą) arba išardyti pigias skaitmenines bagažo svarstykles ir išimti apkrovos matuoklį (sunkiau, bet galbūt jau turite). Jau pagamintą su HX711 galite įsigyti čia:

Jei perkate rinkinį, palikite atsiliepimą! Tai tikrai naudinga būsimiems pirkėjams.

4. Montavimo įranga. Priklausomai nuo jūsų pritaikymo, tai gali būti virvė, varžtai, užtrauktukai, bet kas, kas pritvirtina laikiklius prie jėgos, kurią norite išmatuoti.

5. Įvairių spalvų laidai, skirti visoms dalims sujungti

6. „Arduino“maitinimo šaltinis

1 žingsnis: sumontuokite apkrovos elementą

Pirmiausia sumontuosime apkrovos elementą. Jūsų laikiklis bus unikalus, tačiau čia turite laikytis gairių:

1. Plieninis apkrovos elementas yra plokštė su įtempimo matuokliais, priklijuotais prie vidurio. Krovimo matuoklis matuoja jėgą, jausdamas, kiek apkrovos elementas lenkiasi.

2. Kronšteinai tvirtinami per skylutes apkrovos elemento sijos galuose. Kronšteinai yra suformuoti taip, kad traukimo jėga būtų taikoma apkrovos elemento sijos centre. Dėl formos ir tvirtinimo vietos apkrovos elemento sija sulenkiama, kai traukiami laikikliai.

3. Prikabinkite laikiklius prie to, ką norite išmatuoti. Geriausia tai padaryti su daiktu, kuris gali laisvai judėti (pvz., Grandine, kabliukais, tvirta virvele ar užtrauktukais). Norite, kad apkrovos elemento ir laikiklio mazgas galėtų būti centruotas apkrovos kryptimi, kad matavimas būtų tikslus.

2 veiksmas: prijunkite apkrovos elementą ir HX711

Žiūrėkite laidų schemą, kaip prijungti apkrovos elementus, HX711 ir „Arduino“.

Ant bagažo tipo apkrovos elementų, kaip parodyta, keli įtempimo matuokliai jau prijungti prie „Wheatstone“tilto. Viskas, ką jums reikia padaryti, tai prijungti laidus prie HX711 plokštės teisinga kryptimi.

3 veiksmas: pridėkite HX711 biblioteką prie „Arduino IDE“

HX711 biblioteką rasite čia:

Žiūrėkite šią nuorodą „Arduino“svetainėje, kad gautumėte instrukcijas, kaip pridėti biblioteką prie „Arduino IDE“:

4 žingsnis: kalibruokite ir pasverkite

„Sparkfun“turi puikias „Arduino“programas skalės valdymui. Naujausias versijas galima rasti „GitHub“ir perspausdinti žemiau:

Pirmasis programinės įrangos žingsnis yra nustatyti skalės kalibravimo koeficientus. Norėdami tai padaryti, paleiskite šį kodą

/*

Pavyzdys naudojant „SparkFun HX711“skalę su skale Autorius: Nathan Seidle „SparkFun Electronics“Data: 2014 m. Lapkričio 19 d. Licencija: Šis kodas yra viešas, bet jūs perkate man alaus, jei jį naudojate ir kada nors susitiksime („Beerware“licencija). Tai yra kalibravimo eskizas. Naudokite jį norėdami nustatyti kalibravimo_faktorių, kurį naudoja pagrindinis pavyzdys. Jis taip pat pateikia nulinį koeficientą, naudingą projektams, kurių masė yra pastovi skalėje tarp maitinimo ciklų. Nustatykite savo skalę ir pradėkite eskizą BE Svarstyklių svorio Kai rodmenys bus rodomi, padėkite svorį ant svarstyklių Paspauskite +/- arba a/z, kad sureguliuotumėte kalibravimo_faktorių, kol išvesties rodmenys atitiks žinomą svorį Šiame pavyzdyje prisiimami svarai (svarai). Jei pageidaujate kilogramų, pakeiskite Serial.print ("lbs"); linija iki kg. Kalibravimo koeficientas bus labai skirtingas, tačiau jis bus tiesiškai susijęs su 1 kg (0,453592 kg). Jūsų kalibravimo koeficientas gali būti labai teigiamas arba labai neigiamas. Viskas priklauso nuo jūsų mastelio sistemos sąrankos ir krypties, kuria jutikliai nukrypsta nuo nulio būsenos. Šiame pavyzdiniame kode naudojama puiki „Bogde“biblioteka: „https://github.com/bogde/HX711“„bogde“biblioteka išleidžiama pagal GNU BENDRĄJI VIETINĖ LICENCIJA „Arduino“kaištis 2 -> HX711 CLK 3 -> DOUT 5V -> VCC GND -> GND Dauguma bet kokių „Arduino Uno“kaiščių bus suderinami su DOUT/CLK. „HX711“plokštė gali būti maitinama nuo 2,7 V iki 5 V, todėl „Arduino“5 V galia turėtų būti tinkama. */ #įtraukti „HX711.h“#define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 HX711 skalė; plūdės kalibravimo_faktorius = -7050; //-7050 dirbo mano 440lb maksimalios skalės sąrankos void setup () {Serial.begin (9600); Serial.println ("HX711 kalibravimo eskizas"); Serial.println ("Pašalinti visą svorį iš svarstyklių"); Serial.println („Pradėjus rodmenis, nustatykite žinomą svorį skalėje“); Serial.println („Paspauskite + arba a, kad padidintumėte kalibravimo koeficientą“); Serial.println („Paspauskite - arba z, kad sumažintumėte kalibravimo koeficientą“); scale.begin (LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale (); skalė.tara (); // Iš naujo nustatyti skalę į 0 long zero_factor = scale.read_average (); // Gaukite pradinį skaitymą Serial.print ("Zero factor:"); // Tai gali būti naudojama norint pašalinti poreikį subalansuoti skalę. Naudinga nuolatinio masto projektuose. Serial.println (zero_factor); } void loop () {scale.set_scale (calibration_factor); // Prisitaikykite prie šio kalibravimo koeficiento Serial.print ("Reading:"); Serijinis atspaudas (scale.get_units (), 1); Serial.print ("lbs"); // Pakeiskite tai į kg ir iš naujo pakoreguokite kalibravimo koeficientą, jei laikotės SI vienetų, kaip sveiko proto žmogus Serial.print ("calibration_factor:"); Serijinis atspaudas (kalibravimo_faktorius); Serial.println (); if (Serial.available ()) {char temp = Serial.read (); if (temp == ' +' || temp == 'a') calibration_factor += 10; else if (temp == ' -' || temp == 'z') calibration_factor -= 10; }}

Kalibravę skalę, galite paleisti šią pavyzdinę programą, tada nulaužti ją savo tikslams:

/*

Pavyzdys naudojant „SparkFun HX711“skaldos plokštę su svarstyklėmis Autorius: Nathan Seidle „SparkFun Electronics“Data: 2014 m. Lapkričio 19 d. Licencija: Šis kodas yra viešas, bet jūs perkate man alaus, jei tai naudosite ir kada nors susitiksime („Beerware“licencija). Šis pavyzdys parodo pagrindinę skalės išvestį. Peržiūrėkite kalibravimo eskizą, kad gautumėte kalibravimo_faktorių konkrečiai apkrovos elemento sąrankai. Šiame pavyzdiniame kode naudojama puiki „Bogde“biblioteka: „https://github.com/bogde/HX711“„bogde“biblioteka yra išleista pagal GNU BENDRĄJĄ VIEŠĄJĄ LICENCIJĄ HX711 gerai veikia viena: skaito apkrovos elementus. Pertraukimo lenta yra suderinama su bet kokiu kviečių akmens tilto pagrindu veikiančiu apkrovos elementu, kuris turėtų leisti vartotojui išmatuoti viską nuo kelių gramų iki dešimčių tonų. „Arduino“kaištis 2 -> HX711 CLK 3 -> DAT 5V -> VCC GND -> GND HX711 plokštę galima maitinti nuo 2,7 V iki 5 V, todėl „Arduino“5 V maitinimas turėtų būti tinkamas. */#include "HX711.h" #define calibration_factor -7050.0 // Ši vertė gaunama naudojant SparkFun_HX711_Calibration eskizą #define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 HX711 skalė; void setup () {Serial.begin (9600); Serial.println („HX711 masto demonstracija“); scale.begin (LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale (kalibravimo_faktorius); // Ši vertė gaunama naudojant „SparkFun_HX711_Calibration“eskizo skalę.tare (); // Darant prielaidą, kad paleidžiant skalę nėra svorio, iš naujo nustatykite skalę į 0 Serial.println ("Skaitymai:"); } void loop () {Serial.print ("Skaitymas:"); Serijinis atspaudas (scale.get_units (), 1); //scale.get_units () grąžina plūdę Serial.print ("lbs"); // Galite tai pakeisti į kg, bet turėsite iš naujo sureguliuoti calibration_factor Serial.println (); }