Hx711- Een HX711 en Load Cell Guide

Heeft u al eens met HX711 en loadcellen gewerkt? Misschien heb je dat niet, maar je hebt waarschijnlijk interactie gehad met weegschalen. De bovenstaande componenten zijn enkele van de essentiële onderdelen van elektronische weegschalen. Ons artikel zal zich fundamenteel richten op HX711 en zijn input als digitale converter in loadcel-weegschalen. We zullen ook de pinout, functies en andere essentiële inzichten in load cell-metingen benadrukken.

Wat is de HX711?

Het is een zeer nauwkeurige digitale analoog-naar-digitaal-omzetter (ADC) met 24 bits die waardevol is in weegschalen. Het is ook essentieel in industriële toepassingen, voornamelijk bij koppeling met een brugsensor.

De HX711 is van cruciaal belang voor signaalversterking van de load scale-cellen en voor het verzenden van het signaal naar een microprocessor. Verder is hij voorzien van een 4-pins schroefaansluiting en een Grove I2C-connector. Deze onderdelen zijn essentieel bij het aansluiten op een microcontroller en load cell zonder te solderen.

Daarom kunt u met de hx711 en Arduino-bibliotheek een Arduino-gewichtssensorsysteem maken.

HX711 Load Cell-versterker

Bron:Flickr

HX711-pinconfiguratie

Menselijke voeten op een elektronische weegschaal

De ADC heeft 16 pinnen. Laten we eens kijken naar elk van hen en hun respectieve functies.

HX711 kenmerken en specificaties

Een baby wegen op een elektronische weegschaal

Dit zijn de belangrijkste kenmerken en specificaties van de ADC:

1. Het bedrijfstemperatuurbereik ligt tussen -40℃ en +85℃. Het beschikt ook over een bedrijfsspanningsbereik van 2,6 V tot 5,5 V.
2. Ten tweede is het een on-chip voedingsregelaar, oscillator, power-on-reset en actieve low-noise PGA.
3. Bovendien beschikt het over differentiële ingangskanalen die elk tijdens bedrijf kunnen worden geselecteerd. De selecteerbare output datasnelheid is 10SPS of 80SPS.
4. Bovendien heeft het ook een gelijktijdige afwijzing van de voeding van 50 en 60 Hz en een power-on-reset-functie.
5. Het stroomverbruik tijdens normaal gebruik is <1,5mA, terwijl het bij uitschakelen <1uA is.
6. Ten slotte heeft het een selecteerbare versterking van 32, 64 en 128 en een gebruiksvriendelijke digitale besturing en seriële interface. Het vereist dus geen voorafgaande programmering om te gebruiken.

Wat is een loadcel/gewichtssensor?

Een weegschaal gebruiken in het laboratorium.

Het is een onderdeel dat een belasting of kracht detecteert en deze omzet in een elektrische uitgang. Een van de fundamentele toepassingen van een load cell is het meten van het gewicht van een object. Het is ook handig bij het volgen van veranderingen in gewicht in de loop van de tijd. Bovendien kan het de spanning vertellen die een object op een oppervlak uitoefent.

Het kerndeel van de gewichtssensor is een metaal met verschillende elektrische weerstanden. Dus wanneer u een kracht uitoefent, verandert de elektrische weerstand terwijl het metaal beweegt. Na het verwijderen van het gewicht, herneemt het metaal zijn oorspronkelijke positie. De kwaliteit en nauwkeurigheid van de loadcel zijn afhankelijk van de omkeerbaarheid van dit materiaal.

Daarom zullen loadcellen mechanische kracht omzetten in digitale waarden. Ze hebben ook verschillende vormen en maten, afhankelijk van het gewicht dat ze moeten meten. Daarom zijn ze bruikbaar in allerlei elektronische weegschalen.

HX711 en Load Cell-project

Een elektronische weegschaal in een levensmiddelenwinkel

De HX711 is gebruikelijk in commerciële weegschalen. Er zijn echter veel eenvoudige loadcel-sensorprojecten die u kunt ondernemen. Ze omvatten:

• Arduino HX711 en Load Cell-weegschaal
• Slimme salontafel
• Raspberry Pi Keukenweegschaal
• Een HX711 en Load Cell Arduino bokszak
• Arduino-weegschaal met weegcel van 5 kg en HX711-versterker

In principe is het overkoepelende principe in alle projecten hetzelfde. In dit artikel zullen we ons concentreren op Arduino HX711 en Load Cell Scale en een digitale Raspberry Pi-schaal bouwen.

Arduino HX711 en Load Cell-weegschaal

Vruchten wegen op een elektronische weegschaal

De materialen die u voor deze montage nodig heeft, zijn onder meer:​​

• Standaard Arduino Uno/ Arduino Uno Rev 3
• Grove – ADC voor Load Cell (HX711)
• 5 kg weegcel
• Een stevig montageoppervlak
• Verschillende gekleurde draden
• Voeding

Montagestappen

1. Eerst moet je de loadcel monteren. Gewoonlijk heeft de loadcel vier gaten. Het heeft ook een label dat de richting van de kracht aangeeft. Bevestig dus de zijde zonder het label aan het oppervlak dat u wilt vastzetten. Monteer daarentegen het gebied met het label met het bewegende oppervlak.
2. Zorg er ook voor dat u de bewegende plaat en de montageplaat zo stevig mogelijk hebt bevestigd.
3. Vervolgens is het ook essentieel om stijve afstandhouders op te nemen tussen de loadcellen en de montageplaten. U kunt hiervoor ringen of afstandhouders gebruiken. Idealiter is dit om ervoor te zorgen dat het uitoefenen van een kracht op de bewegende plaat leidt tot buigen en draaien van de loadcel. Bij afwezigheid van de ringen zou de belasting een kracht uitoefenen op de vaste plaat zonder op de weegcel te drukken.
4. Hierna moet u de HX711 aansluiten op de Arduino en Load Cells. De pin-out die we eerder hebben bekeken, zou handig moeten zijn om u te begeleiden hoe u dit kunt doen.

Circuitdiagram

5. Voeg vervolgens een HX711-bibliotheekcode toe aan uw Arduino IDE of de Arduino-versie die u gebruikt. Hierna moet u de weegschaal kalibreren en is deze klaar voor gebruik bij het maken van metingen.

Bouw een digitale Raspberry Pi-weegschaal (met gewichtssensor HX711)

Een ouderwetse elektronische weegschaal

Voor deze montage heeft u de volgende materialen nodig:

• Groen HX711
• Laad cel
• Overbruggingsdraad 
• Broodplank
• Twee planken die niet te gemakkelijk buigen.
• Bouten en bijpassende moeren

Montagestappen

Een multifunctionele elektronische weegschaal

1. Eerst moet u de weegcel op de twee platen monteren voordat u deze aansluit op de HX711-gewichtssensor. Maak daarom met een schroevendraaier gaten in de platen. Houd er ook rekening mee dat u de weegcel bij de montage met een moer van het bord moet scheiden. Het zal helpen bij het beschermen van het bord.
2. Ten tweede, zorg ervoor dat je de moeren hebt aangedraaid, zodat de schroeven niet van het bord kunnen glijden.
3. Sluit vervolgens de vier kabels van de loadcel aan op de gewichtssensor. Desalniettemin zult u zich realiseren dat de groene HX711 zes terminals heeft, terwijl we er maar vier nodig hebben. Maak de verbinding dus als volgt:

4. Na het maken van de verbindingen moet je B+ en B- verlaten. Houd er ook rekening mee dat u in andere versies van de sensor S+ en S- kunt hebben in plaats van A+ en A-. Weet gewoon dat ze hetzelfde vertegenwoordigen.
5. Vervolgens moet je nu de sensor op de Raspberry Pi aansluiten. Hier is de bedrading minder ingewikkeld omdat je nu vier aansluitingen hebt. Verbind de twee daarom als volgt:

6. Als u klaar bent met de verbindingen, voert u de softwarecode van de Raspberry Pi-gewichtssensor uit. Kalibreer ten slotte de Raspberry Pi-schaal met bekende gewichten en hij is klaar voor gebruik.

HX711-applicaties

Een digitale keukenweegschaal

• Het is handig in industriële besturingstoepassingen en elektronische weegschalen.
• Het is ook essentieel in slimme liften en automatische deuren.

Samenvatting

Zoals je hebt gezien, is de HX711 een van de belangrijkste onderdelen van elektronische weegschalen. Het heeft ook tal van andere toepassingen die we hierboven hebben uitgelegd. Bovendien is het met behulp van de informatie die we u hebben verstrekt, mogelijk om verschillende schalen te bouwen. Alles wat je nodig hebt is een load cell, HX711 en Arduino. Neem contact met ons op als er nog iets is dat u wilt dat wij ophelderen, en we nemen zo snel mogelijk contact met u op.