Arduino Waage mit 5kg Wägezelle und HX711 Verstärker - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Dieses Instructable beschreibt, wie man eine kleine Waage mit leicht verfügbaren Teilen aus dem Regal herstellt.

Benötigte Materialien:

1. Arduino - dieses Design verwendet ein Standard-Arduino Uno, andere Arduino-Versionen oder Klone sollten auch funktionieren

2. HX711 auf Breakout-Board - Dieser Mikrochip wurde speziell dafür entwickelt, die Signale von Wägezellen zu verstärken und sie an einen anderen Mikrocontroller weiterzugeben. Die Wägezellen werden in diese Platine gesteckt, und diese Platine teilt dem Arduino mit, was die Wägezellen messen.

3. 5kg-Wägezelle - Wägezellen sind speziell geformte Metallteile, an denen Dehnungsmessstreifen angeklebt sind. Die Dehnungsmessstreifen sind Widerstände, die beim Biegen ihren Widerstand ändern. Wenn sich das Metallteil biegt, ändert sich der Widerstand der Wägezelle (der HX711 misst diese kleine Widerstandsänderung genau). Sie können sowohl den HX711 als auch die Wägezelle hier kaufen:

Wenn Sie das Kit kaufen, hinterlassen Sie bitte eine Bewertung! Es ist wirklich hilfreich für zukünftige Käufer.

4. Stabile flache Montagefläche (x2) – ein steifes Stück Hartholz oder Metall ist ideal.

5. Drähte in verschiedenen Farben zum Verbinden aller Teile

6. Stromversorgung für Arduino

Schritt 1: Montieren Sie die Wägezelle

Zuerst werden wir die Wägezelle montieren. Ihr Reittier wird einzigartig sein, aber hier sind die Richtlinien, die Sie befolgen müssen:

1. Die Aluminium-Wägezelle sollte über 4 Gewindebohrungen und ein Etikett mit der Kraftrichtung verfügen. Montieren Sie die Seite ohne Etikett an der festen Oberfläche und montieren Sie die Seite mit dem Etikett an der beweglichen Oberfläche. Der Pfeil auf der beschrifteten Seite sollte nach unten in die Richtung zeigen, in die sich die Plattform bewegt, wenn eine Last aufgebracht wird.

2. Die Montageplatte und die bewegliche Platte sollten beide so steif wie möglich sein

3. Stellen Sie sicher, dass Sie zwischen den Montageplatten und der Wägezelle eine Art starre Distanzstücke anbringen. Abstandshalter oder Unterlegscheiben funktionieren beide gut. Das Ziel besteht darin, dass jede auf die bewegliche Platte ausgeübte Kraft dazu führt, dass sich die Wägezelle verbiegt und verdreht. Ohne Distanzstücke würde die Last direkt von der beweglichen Platte auf die feste Platte übertragen, ohne die Wägezelle zu beeinträchtigen.

Schritt 2: Verdrahten Sie die Wägezellen und HX711

Siehe den Schaltplan zum Anschließen der Wägezellen, HX711 und Arduino.

Bei Aluminium-Wägezellen sind bereits mehrere Dehnungsmessstreifen für eine Wheatstone-Brücke miteinander verdrahtet. Alles, was Sie tun müssen, ist, die Drähte in der richtigen Ausrichtung an die HX711-Platine anzuschließen.

Schritt 3: HX711-Bibliothek zu Ihrer Arduino-IDE hinzufügen

Die HX711-Bibliothek ist hier verfügbar:

Anweisungen zum Hinzufügen der Bibliothek zu Ihrer Arduino-IDE finden Sie unter diesem Link auf der Arduino-Website:

Schritt 4: Kalibrieren und wiegen

Sparkfun hat großartige Arduino-Programme, um die Waage zu betreiben. Die aktuellsten Versionen sind auf GitHub verfügbar und werden unten nachgedruckt:

Der erste Softwareschritt besteht darin, Kalibrierfaktoren für die Waage zu bestimmen. Führen Sie dazu diesen Code aus:

/*

Beispiel mit dem SparkFun HX711-Breakout-Board mit einer Waage Von: Nathan Seidle SparkFun Electronics Datum: 19. November 2014 Lizenz: Dieser Code ist gemeinfrei, aber Sie kaufen mir ein Bier, wenn Sie diesen verwenden, und wir treffen uns eines Tages (Beerware-Lizenz). Dies ist die Kalibrierungsskizze. Verwenden Sie es, um den Calibration_factor zu bestimmen, den das Hauptbeispiel verwendet. Es gibt auch den zero_factor aus, der für Projekte nützlich ist, die zwischen den Leistungszyklen eine permanente Masse auf der Skala haben. Richten Sie Ihre Waage ein und starten Sie die Skizze OHNE ein Gewicht auf der Waage Sobald die Messwerte angezeigt werden, legen Sie das Gewicht auf die Waage Drücken Sie +/- oder a/z, um den Kalibrierungsfaktor anzupassen, bis die Ausgabewerte mit dem bekannten Gewicht übereinstimmen Verwenden Sie diesen Kalibrierungsfaktor auf der Beispielskizze In diesem Beispiel wird von Pfund (lbs) ausgegangen. Wenn Sie Kilogramm bevorzugen, ändern Sie die Serial.print ("lbs"); Linie auf kg. Der Kalibrierungsfaktor wird sich erheblich unterscheiden, aber er hängt linear mit lbs (1 lbs = 0,453592 kg) zusammen. Ihr Kalibrierungsfaktor kann sehr positiv oder sehr negativ sein. Es hängt alles von der Einrichtung Ihres Waagensystems und der Richtung ab, in die die Sensoren vom Nullzustand abgelenkt werden Dieser Beispielcode verwendet die hervorragende Bibliothek von bogde: "https://github.com/bogde/HX711" Arduino Pin 2 -> HX711 CLK 3 -> DOUT 5V -> VCC GND -> GND Die meisten Pins des Arduino Uno sind mit DOUT/CLK kompatibel. Die HX711-Platine kann von 2,7 V bis 5 V mit Strom versorgt werden, sodass die Arduino 5 V-Leistung in Ordnung sein sollte. */ #include "HX711.h" #define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 HX711-Skala; Schwimmerkalibrierungsfaktor = -7050; //-7050 funktionierte für mein 440lb maximales Scale-Setup void setup () { Serial.begin (9600); Serial.println ("HX711-Kalibrierungsskizze"); Serial.println ("Alles Gewicht von der Waage entfernen"); Serial.println ("Nach dem Ablesen das bekannte Gewicht auf die Waage legen"); Serial.println ("Drücken Sie + oder a, um den Kalibrierungsfaktor zu erhöhen"); Serial.println ("Drücken Sie - oder z, um den Kalibrierungsfaktor zu verringern"); scale.begin(LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale(); scale.tare(); // Die Skala auf 0 zurücksetzen long zero_factor = scale.read_average (); // Holen Sie sich eine Grundlinie, die Serial.print liest ("Nullfaktor: "); // Dies kann verwendet werden, um die Notwendigkeit zu beseitigen, die Waage zu tarieren. Nützlich in Projekten mit permanentem Maßstab. Serial.println (zero_factor); aufrechtzuerhalten. Void Schleife () { scale.set_scale (calibration_factor); // An diesen Kalibrierungsfaktor anpassen Serial.print ("Lesen: "); Serial.print (scale.get_units(), 1); Serial.print ("lbs"); // Ändern Sie dies in kg und passen Sie den Kalibrierungsfaktor neu an, wenn Sie SI-Einheiten wie eine gesunde Person befolgen Serial.print ("calibration_factor: "); Serial.print (Kalibrierungsfaktor); Serial.println(); if (Serial.available ()) { char temp = Serial.read (); if(temp == '+' || temp == 'a') Calibration_factor += 10; else if(temp == '-' || temp == 'z') Calibration_factor -= 10; } }

Nachdem Sie die Waage kalibriert haben, können Sie dieses Beispielprogramm ausführen und es dann für Ihre eigenen Zwecke hacken:

/*

Beispiel mit dem SparkFun HX711-Breakout-Board mit einer Waage Von: Nathan Seidle SparkFun Electronics Datum: 19. November 2014 Lizenz: Dieser Code ist gemeinfrei, aber Sie kaufen mir ein Bier, wenn Sie diesen verwenden, und wir treffen uns eines Tages (Beerware-Lizenz). Dieses Beispiel demonstriert die grundlegende Skalenausgabe. Sehen Sie sich die Kalibrierungsskizze an, um den Calibration_factor für Ihr spezifisches Wägezellen-Setup zu erhalten. Dieser Beispielcode verwendet die hervorragende Bibliothek von bogde: "https://github.com/bogde/HX711" Die Bibliothek von bogde wird unter einer GNU GENERAL PUBLIC LICENSE veröffentlicht. Der HX711 macht eines gut: Wägezellen lesen. Das Breakout-Board ist mit jeder Wägezelle auf Wheat-Stone-Brückenbasis kompatibel, die es einem Benutzer ermöglichen sollte, alles von wenigen Gramm bis zu mehreren zehn Tonnen zu messen. Arduino Pin 2 -> HX711 CLK 3 -> DAT 5V -> VCC GND -> GND Das HX711 Board kann von 2,7V bis 5V mit Strom versorgt werden, so dass die Arduino 5V Stromversorgung in Ordnung sein sollte. */ #include "HX711.h" #define Calibration_factor -7050.0 //Dieser Wert wird mit der SparkFun_HX711_Calibration Sketch ermittelt #define LOADCELL_DOUT_PIN 3 #define LOADCELL_SCK_PIN 2 HX711 Skala; Void setup () { Serial.begin (9600); Serial.println ("HX711-Skalen-Demo"); scale.begin(LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); scale.set_scale (Kalibrierungsfaktor); //Dieser Wert wird mit der Skizze SparkFun_HX711_Calibration scale.tare(); // Angenommen, beim Start befindet sich kein Gewicht auf der Waage, setzen Sie die Waage auf 0 Serial.println ("Messwerte:"); aufrechtzuerhalten. Void Schleife () {Serial.print ("Lesen: "); Serial.print (scale.get_units(), 1); //scale.get_units () gibt einen Float zurück Serial.print ("lbs"); // Sie können dies in kg ändern, aber Sie müssen den Calibration_factor Serial.println () umgestalten; }