วิธีรับข้อมูลน้ำหนักจากเซ็นเซอร์ระดับอิเล็กทรอนิกส์ของห้องน้ำ

ฉันกำลังทำโครงการขนาดเล็กที่มีเครื่องชั่งน้ำหนัก แต่ฉันพบปัญหาบางอย่าง ฉันใช้ Arduino Uno V3, HX711 โมดูลแอมป์และสเกล

มาตราส่วน:

เครื่องขยายเสียง HX711:

ฉันถอดชิ้นส่วนมาตราส่วนเพื่อไปที่สายเซ็นเซอร์และฉันสับสนเล็กน้อย เซ็นเซอร์เหล่านี้มีสามสายในแต่ละ พวกมันเป็นเซ็นเซอร์สะพานครึ่งหนึ่ง เครื่องชั่งใช้เซ็นเซอร์ 4 ตัวดังนั้นเมื่อเครื่องชั่งทำการวัดจะทำการวัดด้วยสะพานเต็มรูปแบบ และสาย 3 เส้นนี้คือ RED, BLACK, BLUE ฉันไม่รู้ว่าอะไรคือสีดำ (GND หรือบวก) และสีน้ำเงิน (เดาเหมือนกัน) สายสีแดงสี่เส้นจะได้รับชื่อ E +, E-, S + และ S- ฉันจะให้ภาพของสเกลที่ถอดประกอบได้

สายสีน้ำเงินสองเส้นถูกบัดกรีด้วยกันในแต่ละด้าน ฉันเดาว่าสายสีแดงเป็นสัญญาณ (S +, S-, E + และ E-) แต่อะไรคือ Blue and Black? จากนั้นฉันก็บัดกรีสายไฟให้กับสายเหล่านี้เพื่ออ่านค่าเซ็นเซอร์ แต่ฉันไม่รู้ว่ามันคืออะไร

เซ็นเซอร์มีลักษณะดังนี้:

ฉันเหนื่อย:

1. สองไลบรารีที่แตกต่างกันสำหรับโครงการนี้ทั้งสองชื่อ HX711 (สำหรับโมดูลนี้)
2. การเปลี่ยน A + สำหรับโมดูล A-

// Hx711.DOUT - pin #A1
// Hx711.SCK - pin #A0

#include "hx711.h"

Hx711 scale(A1, A0);

void setup() {

  Serial.begin(9600);

}

void loop() {

  Serial.print(scale.getGram(), 1);
  Serial.println(" g");

  delay(200);
}

ไม่ประสบความสำเร็จ ฉันได้รับ 0.0g บนจอแสดงผลแบบซีเรียลในขณะที่สงบและเหมือนเดิมเมื่อเปิดโหลด

คำถามของฉันคือ: จะรู้ได้อย่างไรว่า wire ใดคือ GND, + 5V และสัญญาณใด วิธีการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ 4 ตัวเหล่านี้เพื่ออ่านข้อมูล วิธีการใช้ไลบรารี HX711 ที่มีอยู่และโมดูล HX711 และที่สำคัญที่สุดวิธีการอ่านข้อมูลจากสเกลนี้ในอนุกรม?

เซ็นเซอร์โหลดเซลล์ครึ่งบริดจ์สี่ตัวของคุณสามารถเชื่อมต่อกับสะพานวีตสโตนแบบเต็มได้เช่นเดียวกับใน/electronics//a/199470/30711

หากเซ็นเซอร์ของคุณเป็นเหมือนโหลดเซลล์ขนาด 50 กก. จากhttps://www.sparkfun.com/products/10245ของ SparkFun หรือhttp://www.ebay.com/itm/4pcs-Body-Load-Scale-Weighing-Sensor-ของSparkFun Resistance-Strain-Half-bridge-Sensors-50kg- / 251873576571พวกมันอาจมีเกจการอัดและแรงดึงทั้งบนพื้นผิวด้านบน ไซต์ Ebay มีแผนภาพดังนี้:

... ซึ่งระบุมาตรวัดความเครียดเป็นบวกบนสีแดงขาวและลบความเครียดบนแดงดำ (โปรดสังเกตว่าลำดับการระบายสีในแผนภาพนี้ไม่ตรงกับลำดับการระบายสีในภาพนี้ฉันมีเกจที่คล้ายกันกับสีน้ำเงิน - แดง - ดำและมาตรวัดความเครียดบวกคือคู่ที่เหมาะสมลบด้านซ้าย) เกจ พื้นผิวบนแถบกึ่งกลางระหว่างตัวต่อตัวคู่ 'E ในเซ็นเซอร์ควรทำหน้าที่เป็นแท่งขนานและมีส่วนภายใต้การบีบอัดและภายใต้ความตึงเครียดแทนที่จะเป็นภายใต้ความตึงเครียดอย่างหมดจด ในหน้าตัดแถบวัดที่อยู่ตรงกลางเป็นรูปกากบาทในฤดูใบไม้ผลิรูปตัว Z ในกรณีนี้สายพันธุ์ต่อต้านซึ่งกันและกันและหากผลิตได้ดี การลดความต้านทานในส่วนความเครียดเชิงลบจะชดเชยการเพิ่มขึ้นของความต้านทานในส่วนความเครียดบวกและความต้านทานสีขาวดำทั้งหมดควรจะคงที่ ยังคงต้องติดตั้งสะพานเพื่อให้ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามพร้อมกับโหลดที่เพิ่มขึ้นและอุปกรณ์ 4 สายในห่วงสีขาวเป็นสีขาวและสีดำเป็นสีดำควรทำงานตามด้านบน

หากคุณต่อสายสี่สิ่งเหล่านี้อย่างระมัดระวังด้วยการพลิกไปรอบ ๆ เพื่อให้ส่วนที่ไวต่อความเครียดไม่สมดุลของสะพานอย่างสร้างสรรค์คุณสามารถใช้เซ็นเซอร์ทั้งสี่โดยไม่มีตัวต้านทานพิเศษใด ๆ

โดยทั่วไปแล้วทั้งสองฝั่งตรงข้ามของสะพานวีทสโตนจะเกิดขึ้นจากองค์ประกอบการบีบอัดของมาตรวัดทั้งสองแบบมีสายในขณะที่ส่วนที่เหลืออีกสองด้านของสะพานนั้นเกิดขึ้นจากองค์ประกอบความตึงเครียดสองเซลล์ เมื่อโหลดเซ็นเซอร์ทั้งหมดความต้านทานการบีบอัดจะลดลงในขณะที่ความต้านทานแรงดึงเพิ่มขึ้นและดึงสะพานออกจากสมดุล

ในการรับสายนี้เซ็นเซอร์ทั้งสี่สายในวงแหวนขนาดใหญ่ที่มีความต้านทานสูงสุดการจับคู่สีและเริ่มต้นด้วยการไม่สนใจสายแตะตรงกลางสีแดง (นี่คือฟังก์ชั่นของบลูส์และสีดำบัดกรีที่อยู่ในสเกลของคุณ) เลือกก๊อกกึ่งกลางสองอัน (สีแดง) ตรงกลางเป็น E + และ E- และก๊อกกลางสองอันที่เหลือ (สีแดง) เป็น S +, S- ใส่แรงดันการกระตุ้นลงบน E + / E- จากแผนภาพด้านบนและอ่านความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าแบบไวต่อแรงกดข้าม S + / S- และนี่คือสิ่งที่คุณป้อนเข้าสู่ HX711 ของคุณเป็น A + และ A- (ละเว้น B + / B- วินาทีช่องที่ไม่ได้ใช้)

นี่คือแผนผังที่มีมาตรวัด 1-4 เท่ากับ G1 G2, G3, G4 ตามข้อกำหนดข้างต้นใช้ความตื่นเต้นกับสีแดงของ G1 และ G3 และอ่านสัญญาณจาก G2 และ G4 สีแดง เกจวัด G4 ถูกโหลดไปเล็กน้อยพร้อมกับสายพันธุ์บวกที่เพิ่มความต้านทาน G4 + และความเครียดเชิงลบบางตัวลดความต้านทาน G4- จะเป็นการดีที่การโหลด G4 กับ 25 กก. จะผลิต 0.5mV / V คูณแรงดันไฟฟ้า 2.5V ของมันสร้างกระแส 1.250mV ข้าม Sig + / Sig- และยืด R8 ให้เป็น 1001 ohms และบีบอัด R7 ถึง 999 ohms ดังที่แสดง (สิ่งที่วงจร / จำลองใน electronics.stackexchange.com ค่อนข้างเจ๋ง)

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

แทนที่จะเป็นสาย "สีขาว" ในไดอะแกรมและคล้ายกับเกจของฉันพิจารณาสายไฟ "สีน้ำเงิน" จากเซ็นเซอร์ของสเกลของคุณ

ด้วยเซ็นเซอร์ฮาล์ฟบริดจ์เพียงสองตัวเท่านั้นเราไม่ควรจับคู่สีที่สิ้นสุดและขอให้สีขาวเป็นสีดำ (สีฟ้าเป็นสีดำ) และสีดำเป็นสีขาว (สีดำเป็นสีน้ำเงิน) ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าจากการกระตุ้นระหว่าง รอยต่อทั้งสองนี้และอ่านความแตกต่างของสีแดงเมื่อโหลดที่เพิ่มขึ้นจะดึงสูงด้านหนึ่งและอีกด้านต่ำ สิ่งนี้จะดูเหมือนสะพานวีทสโตนตัวต้านทาน 4 ตัวธรรมดาในแผ่นข้อมูลทั่วไปแทนที่จะเป็นโครงร่างตัวต้านทาน 4 ครึ่งครึ่ง / ตัวต้านทานแปดตัวด้านบน

1. HX711 ให้พลังงานแก่บริดจ์และขยายแรงดันไฟฟ้าต่าง ๆ ของบริดจ์ แผงวงจรดั้งเดิมของเครื่องชั่ง (ซึ่งขับเคลื่อนการอ่านค่า LCD) ยังให้กำลังแก่สะพาน คุณไม่น่าจะได้รับการอ่านที่มีประโยชน์ใด ๆ ในขณะที่ทั้งสองวงจรกำลังใช้พลังงานกับบริดจ์

(คุณสามารถตัดสายไฟที่มีอยู่และตัวเชื่อมต่อเพื่อให้สามารถเปลี่ยนไปมาระหว่างบอร์ดเดิมและวงจร Arduino ของคุณได้)

2. เครื่องชั่งบางเครื่องเหมือนที่แสดงไว้ใช้แบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์เพื่อเรียกใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แรงดันไฟฟ้านั้นหากใช้แล้วอาจไม่เข้ากันกับการเชื่อมต่อ Arduino (โดยทั่วไปใช้กำลังไฟ 3.3 โวลต์หรือ 5 โวลต์) หรือ HX711 (ขับเคลื่อนด้วย VDD ในช่วง 2.7 V ถึง 5.5 V) ในเวลาเดียวกันกับบอร์ดดั้งเดิม

ข้อความส่วนใหญ่มาจากความคิดเห็นของฉันที่มีการเพิ่ม - มีการเพิ่มภาพ

เซ็นเซอร์มีการกำหนดค่าค่อนข้างเป็นเช่นเดียวกับในรูปที่ 1 ในแผ่นข้อมูล
ถ้าเป็นเช่นนั้นควรมี +5 และ 0V สำหรับสองจุดและให้สัญญาณน้ำหนักระหว่างสองจุด

ใช้ DMM เพื่อตรวจสอบ Vdd (อาจเป็น 5V หากแบตเตอรี่ pV, ~ = 3V พร้อมแบตเตอรี่ลิเธียม) ค้นหาโอกาสในการขายสองรายการเพื่อเชื่อมโยงกับ ~ = Vdd อีกสองอาจอยู่ที่ Vdd / 2 เหนือพื้นดิน มีแนวโน้มว่าจะมีสาย 4 เส้นอย่างมีประสิทธิภาพดังนั้นสายสีแดงแต่ละอันในด้านหนึ่งอาจถูกเชื่อมต่อแบบ tpo เส้นหนึ่งในอีกด้านหนึ่ง - โอห์มเมตรจะบอกคุณ เชื่อมต่อมิเตอร์กับช่วง LOW V ระหว่างอีกสองช่วงและดูว่าการอ่านแตกต่างกันไปตามการเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักหรือไม่ รายงานกลับ.

ดังที่ jwpat7 พูด - คุณอาจต้องเปลี่ยนเซ็นเซอร์ออกจากแหล่งจ่าย HX711 เพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้อง

HX711 ดูดี ภายใต้ $ 1 / โมดูลในปริมาณเล็กน้อยในอาลีบาบาและต่ำกว่า US $ 0.50 / IC เป็นร้อย

รูปที่ 1 คืออะไร ฉันรู้ว่า GND และ VDD อยู่ที่ไหนในโมดูล HX711 และสายสัญญาณ (A-, A +, B-, B +) นั่นชัดเจน ฉันไม่รู้ว่าสายสีใดจากเซ็นเซอร์คือ GND VDD และสัญญาณ ฉันจะทำสิ่งนี้ ฉันจะนำพลังงานกลับมาใช้บนเครื่องชั่ง (3v จากแบตเตอรี่) และฉันจะพยายามวัดสายไฟเพื่อกำหนดว่าอะไรคือสิ่งที่ (ฉันจะวางภาระบนเครื่องชั่ง) ฉันมีมัลติมิเตอร์ดังนั้นฉันจะพยายามตรวจสอบว่าสายใดเป็นสัญญาณและสายใดเป็น GND และ VDD ฉันจะรายงานกลับ Tnx Russell -

ดูรูปที่HX711 แผ่นข้อมูลสำหรับการดูภาพขนาดใหญ่

เซ็นเซอร์ที่คุณมีในเครื่องชั่งของคุณเป็นตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าแบบง่าย ๆ แต่ละตัวประกอบด้วยตัวต้านทานหนึ่งตัวและตัวขยายหนึ่งตัวซึ่งทั้งคู่เชื่อมต่อเป็นอนุกรม สายหนึ่ง (E +) คือ VDD อีกเส้นหนึ่ง (E-) คือ GND และเส้นที่สามคือเอาท์พุทตัวแบ่ง (S) คุณไม่สามารถใช้งานได้โดยตรงกับ HX711 ซึ่งต้องการเซ็นเซอร์บริดจ์ไม่ใช่แค่ตัวแบ่ง คุณสามารถลองตั้งค่า 1 / 2vdd บน S- และเชื่อมต่อสัญญาณจากเซ็นเซอร์ไปยัง S + ในกรณีที่คุณมีน้ำหนักติดลบเพียงแค่สลับการเชื่อมต่อเหล่านี้ การสันนิษฐานของคุณว่าเครื่องชั่งของคุณใช้สะพานแบบเต็มเนื่องจากมีเซ็นเซอร์สี่ตัวผิดทั้งหมด คุณสามารถอ่านสัญญาณจากเซ็นเซอร์ขนาดโดยใช้อินพุตแบบอะนาล็อกในตัวคุณ Arduino (ไม่มี HX711) แต่คุณควรขยายสัญญาณก่อนเพื่อให้ได้ความละเอียดที่สมเหตุสมผล โชคดี! เกร็ก