Arduino tenzijska vaga s ćelijom opterećenja prtljage od 40 kg i pojačalom HX711: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Ovaj Instructable opisuje kako izraditi ljestvicu napetosti pomoću dijelova dostupnih s police.

Potrebni materijali:

1. Arduino - ovaj dizajn koristi standardni Arduino Uno, trebale bi raditi i druge Arduino verzije ili klonovi

2. HX711 na ploči za razbijanje - Ovaj mikročip je posebno izrađen za pojačavanje signala iz mjernih ćelija i njihovo prijavljivanje drugom mirkontroleru. Merne ćelije se priključuju na ovu ploču, a ova ploča govori Arduinu što mjere mjerne ćelije.

3. Zatezna mjerna ćelija (40 kg) s nosačima. Postoje 2 mogućnosti da nabavite jednu od ovih. Možete kupiti jednu već napravljenu (laku) ili možete rastaviti jeftinu digitalnu vagu za prtljagu i ukloniti mjernu ćeliju (teže, ali možda već imate jednu koja leži u blizini). Ovdje možete kupiti onaj koji je već napravljen s HX711:

Ako kupite komplet, ostavite recenziju! To je od velike pomoći budućim kupcima.

4. Okov za montažu. Ovisno o vašoj primjeni, to može biti uže, vijci, patentni zatvarači, bilo što za pričvršćivanje držača na silu koju želite izmjeriti.

5. Žice u raznim bojama za povezivanje svih dijelova

6. Napajanje za Arduino

Korak 1: Montirajte mjernu ćeliju

Prvo ćemo montirati mjernu ćeliju. Vaš nosač bit će jedinstven, ali evo smjernica kojih se morate pridržavati:

1. Čelična mjerna ćelija je ploča s deformacijskim mjeračima zalijepljenim na sredinu. Merna ćelija meri silu tako što detektuje koliko se merna ćelija savija.

2. Nosači se pričvršćuju kroz rupe na krajevima grede mjernih ćelija. Nosači su oblikovani tako da se sila povlačenja primjenjuje u središtu grede mjerne ćelije. Zbog svog oblika i mjesta pričvršćivanja, greda mjerne ćelije se savija kad se povuku držači.

3. Zakačite zagrade na ono što želite mjeriti. Najbolje je to učiniti s nečim što se može slobodno kretati (poput lanca, kuka, jakog konca ili patentnih zatvarača). Želite da se sklop mjerne ćelije i nosača može centrirati u smjeru opterećenja kako bi mjerenje bilo točno.

Korak 2: Ožičite mjernu ćeliju i HX711

Pogledajte dijagram ožičenja za povezivanje mjernih ćelija, HX711 i Arduino.

Na mjernim ćelijama u stilu prtljage, kao što je prikazano, više mjernih mjerača već je spojeno zajedno za Wheatstoneov most. Sve što trebate učiniti je spojiti žice na ploču HX711 u ispravnom smjeru.

Korak 3: Dodajte knjižnicu HX711 u svoj Arduino IDE

Knjižnica HX711 dostupna je ovdje:

Pogledajte ovu vezu na web stranici Arduino za upute o tome kako dodati knjižnicu u svoj Arduino IDE:

Korak 4: Kalibrirajte i izvažite

Sparkfun ima sjajne Arduino programe za pokretanje ljestvice. Najnovije verzije dostupne su na GitHubu i ponovno se ispisuju u nastavku:

Prvi softverski korak je određivanje kalibracijskih faktora za vagu. Da biste to učinili, pokrenite ovaj kôd

/*

Primjer korištenja SparkFun HX711 ploče za razbijanje sa ljestvicom Autor: Nathan Seidle SparkFun Electronics Datum: 19. studenog 2014. Licenca: Ovaj kôd je javna domena, ali kupujete mi pivo ako ga upotrijebite i jednog dana se sretnemo (licenca za pivo). Ovo je skica kalibracije. Pomoću njega odredite faktor kalibracije koji koristi glavni primjer. Također daje nulti faktor koristan za projekte koji imaju stalnu masu na ljestvici između ciklusa snage. Postavite svoju vagu i pokrenite skicu BEZ utega na vagi Kada se očitavanja prikažu, postavite težinu na vagu Pritisnite +/- ili a/z za podešavanje faktora calibration_factor sve dok se izlazna očitanja ne podudaraju s poznatom težinom Koristite ovaj calibration_factor na primjeru skice Ovaj primjer pretpostavlja funte (lbs). Ako više volite kilograme, promijenite Serial.print ("lbs"); redak u kg. Faktor umjeravanja bit će značajno drugačiji, ali linearno će se odnositi na lbs (1 lbs = 0,453592 kg). Vaš faktor umjeravanja može biti vrlo pozitivan ili vrlo negativan. Sve ovisi o postavljanju vašeg sustava mjerila i smjeru od kojeg senzori skreću iz nultog stanja. Ovaj primjer koda koristi bogdeovu izvrsnu biblioteku: "https://github.com/bogde/HX711" bogdeova je knjižnica izdana pod GNU OPĆOM JAVNOM LICENCOM Arduino pin 2 -> HX711 CLK 3 -> DOUT 5V -> VCC GND -> GND Većina iglica na Arduino Uno bit će kompatibilna s DOUT/CLK. Ploča HX711 može se napajati od 2.7V do 5V pa bi Arduino 5V napajanje trebalo biti u redu. */ #uključuje "HX711.h" #define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 HX711 scale; faktor kalibracije plovka = -7050; //-7050 je radilo za moju postavku od 440 lb max scale void setup () {Serial.begin (9600); Serial.println ("HX711 kalibracijska skica"); Serial.println ("Ukloni svu težinu s vage"); Serial.println ("Nakon što očitavanja počnu, poznatu težinu stavite na vagu"); Serial.println ("Pritisnite + ili a za povećanje kalibracijskog faktora"); Serial.println ("Pritisnite - ili z za smanjenje kalibracijskog faktora"); scale.begin (LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale (); scale.tare (); // Vraćanje ljestvice na 0 dugačak zero_factor = scale.read_average (); // Dobivanje osnovnog očitanja Serial.print ("Nulti faktor:"); // Ovo se može koristiti za uklanjanje potrebe za taracijom vage. Korisno u projektima stalnih razmjera. Serial.println (nula_faktor); } void loop () {scale.set_scale (calibration_factor); // Prilagodi ovom faktoru kalibracije Serial.print ("Očitavanje:"); Serial.print (scale.get_units (), 1); Serial.print ("lbs"); // Promijenite ovo u kg i ponovno podesite kalibracijski faktor ako slijedite SI jedinice poput razumne osobe Serial.print ("calibration_factor:"); Serial.print (calibration_factor); Serial.println (); if (Serial.available ()) {char temp = Serial.read (); if (temp == ' +' || temp == 'a') faktor kalibracije += 10; else if (temp == ' -' || temp == 'z') faktor kalibracije -= 10; }}

Nakon kalibriranja vage, možete pokrenuti ovaj ogledni program, a zatim ga hakirati za vlastite potrebe:

/*

Primjer korištenja SparkFun HX711 ploče za razbijanje sa ljestvicom Autor: Nathan Seidle SparkFun Electronics Datum: 19. studenog 2014. Licenca: Ovaj kôd je javna domena, ali kupujete mi pivo ako ga upotrijebite i jednog dana se sretnemo (licenca za pivo). Ovaj primjer demonstrira izlaz osnovne skale. Pogledajte skicu kalibracije da biste dobili faktor calibration_factor za vašu specifičnu postavku mjerne ćelije. Ovaj primjer koda koristi bogdeovu izvrsnu biblioteku: "https://github.com/bogde/HX711" knjižnica bogde objavljena je pod GNU OPĆOM JAVNOM LICENCOM HX711 čini jednu stvar dobro: čita ćelije mjerenja. Ploča za probijanje kompatibilna je s bilo kojom mjernom ćelijom na bazi pšeničnog kamena koja bi trebala omogućiti korisniku da mjeri sve od nekoliko grama do nekoliko desetaka tona. Arduino pin 2 -> HX711 CLK 3 -> DAT 5V -> VCC GND -> GND HX711 ploča može se napajati od 2.7V do 5V tako da bi Arduino 5V napajanje trebalo biti u redu. */#uključuje "HX711.h" #define calibration_factor -7050.0 // Ova vrijednost se dobiva pomoću skice SparkFun_HX711_Calibration #define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 ljestvice HX711; void setup () {Serial.begin (9600); Serial.println ("demonstracija ljestvice HX711"); scale.begin (LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale (calibration_factor); // Ova vrijednost se dobiva pomoću skale skica SparkFun_HX711_Calibration.tare (); // Pod pretpostavkom da na vagi nema težine pri pokretanju, vratite vagu na 0 Serial.println ("Očitavanja:"); } void loop () {Serial.print ("Čitanje:"); Serial.print (scale.get_units (), 1); //scale.get_units () vraća float Serial.print ("lbs"); // Ovo možete promijeniti u kg, ali ćete morati preurediti calibration_factor Serial.println (); }