Tutoriel HX711 Arduino [Eng]

Tutoriel HX711 Arduino en pdf [Eng]

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L'amplificateur de capteur de force HX711 est utilisé pour extraire des données mesurables d'un capteur de charge et d'une jauge de contrainte. Ce guide de raccordement vous montrera comment commencer à utiliser cet amplificateur en utilisant certains des capteurs de pesage que nous proposons chez SparkFun.

Ce dont vous allez avoir besoin:

Pour ce guide de connexion simple, nous allons simplement connecter une cellule de charge à l’amplificateur HX711 et montrer comment connecter quatre capteurs de charge avec une carte de combinaison et l’amplificateur HX711. Pour suivre, vous aurez besoin de:

• Amplificateur de cellule de charge SparkFun - HX711
• Toute cellule de charge basée sur une jauge de contrainte:

…

Si vous envisagez d'utiliser des capteurs de charge, vous devrez vous procurer ou acheter quatre unités. Nous recommandons à notre Combinator Board de faciliter la transformation des quatre jauges de contrainte en un capteur de force de type pont de Wheatstone. (Les cellules de charge à jauge de contrainte simples ne comportent que trois fils au lieu de quatre.)

Lecture suggérée

Si vous n’êtes pas familiarisé avec les concepts suivants, nous vous recommandons de les passer en revue avant de commencer à utiliser la carte d’amplificateur pour cellules de charge HX711.

• Notions de base sur les cellules de charge
• Débuter avec les cellules de charge
• Installation de l'IDE Arduino
• Comment alimenter votre projet
• Technologies de la batterie
• Comment souder

Cellule de charge mise en place

Une sélection de différents capteurs de charge

En fonction du type de capteur utilisé, la configuration de son raccordement aux plaques ou aux surfaces changera. Vous trouverez ci-dessous différents types de configurations.

Barre de pesée entre une configuration à deux plaques

S cellule de charge configuration

Possibilité de configuration d'une cellule de charge à quatre disques dans quelque chose comme un pèse-personne

Capteur de contrainte à barre

Habituellement, avec des capteurs de force plus grands, sans barre de bouton-poussoir, vous voudrez brancher le capteur entre deux plaques en forme de «Z», avec des vis de montage et des entretoises pour que la déformation puisse être mesurée correctement, comme indiqué ci-dessous:

Notez que seul un côté du capteur de force est vissé dans chaque carte. Cela fournit un moment de force, ou de couple, sur la jauge de contrainte plutôt qu'une simple force de compression, qui est plus facile à mesurer et beaucoup plus précise.

Pour les cellules de charge plus petites, à bouton-poussoir ou à disque, assurez-vous de visser le disque sur une plaque inférieure (ou la surface contre laquelle vous mesurez la force), et de centrer le faisceau, la plaque ou tout autre élément que vous souhaitez utiliser. mesurer la force de sur le "bouton" sur le dessus. Habituellement, une autre plaque perforée est utilisée pour s'assurer que tout ce que vous mesurez frappe au même endroit sur le capteur de force à chaque fois, mais ce n'est pas nécessaire.

Assurez-vous de lire la fiche technique de la cellule de charge que vous utilisez et d’obtenir les vis qui s’y glissent bien.

• Remarque: si vous raccordez quatre capteurs de charge SparkFun à l'aide de la carte du combinateur, vous devez positionner les quatre capteurs de charge à égale distance les uns des autres, tout comme le pèse-personne présenté dans ce didacticiel.

Les mesures de la cellule de charge peuvent être faussées de +/- 5% en raison de toute une gamme de facteurs, dont la température, le fluage, les vibrations, la dérive et d’autres interférences électriques et mécaniques. Avant d'installer votre balance, prenez un moment pour concevoir votre système de manière à permettre un étalonnage facile ou à pouvoir ajuster les paramètres de code pour prendre en compte ces variations.

Branchement du matériel

L'amplificateur de cellule de charge HX711 accepte cinq fils de la cellule de charge. Ces épingles sont étiquetées avec des couleurs; ROUGE, NOIR, BLANC, GRN et YLW. Ces couleurs correspondent au codage de couleur conventionnel des cellules de charge, où les fils rouge, noir, vert et blanc proviennent de la jauge de contrainte sur la cellule de force et le jaune est un fil de masse optionnel qui n'est pas raccordé à la jauge de contrainte, mais est là pour relier à la terre les petites interférences électromagnétiques (EMI). Parfois, à la place d'un fil jaune, il existe un fil noir, une feuille ou des fils lâches plus gros pour protéger les fils de signal afin de réduire les interférences électromagnétiques.

Quatre jauges de contrainte (SG1 à 4) raccordées dans une formation de pont de Wheatstone

Ici, nous avons un gros fil noir, des fils lâches et des feuilles et des fils lâches, respectivement, en tant que tampons EMI

En général, chaque cellule de pesée a quatre jauges de contrainte qui sont reliées dans un

formation d’un pont de Wheatstone comme indiqué ci-dessus.

Les quatre fils sortant du pont de Wheatstone sur la cellule de charge sont généralement:

• L’excitation + (E +) ou VCC est rouge
• L’excitation (E-) ou la masse est noire.
• La sortie + (O +), le signal + (S +) + ou l'amplificateur + (A +) est blanc.
• O-, S- ou A- est vert ou bleu

Certaines cellules de pesée peuvent avoir de légères variations dans le codage des couleurs, telles que le bleu au lieu de vert ou le jaune au lieu de noir ou le blanc s'il n'y a que quatre fils (ce qui signifie qu'aucun fil ne sert de tampon EMI). Vous devrez peut-être en déduire un peu des couleurs que vous avez, mais en général, vous verrez ces couleurs.

Si les lectures du HX711 sont opposées à celles que vous attendez (par exemple, les valeurs diminuent à mesure que vous augmentez le poids), inversez simplement les fils O + / O-.

Une fois que la cellule de charge est connectée à l'amplificateur, vous pouvez connecter VDD, VCC, DAT, CLK et GND à un microcontrôleur tel qu'une carte RedBoard ou Arduino.

Remarque VCC est la tension analogique utilisée pour alimenter le capteur de force. VDD est la tension d'alimentation numérique utilisée pour définir le niveau logique.

CONSEIL PRO: Dans de nombreux cas, vous pouvez simplement court-circuiter VCC et VDD. Si votre microcontrôleur utilise une logique 3,3V, vous devrez connecter VCC à 5V et VDD à 3,3V.

L'exemple de code a DAT et CLK reliés aux broches 3 et 2 respectivement, mais cela est facilement modifié dans le code. Toute broche GPIO fonctionnera pour l'un ou l'autre. Ensuite, VCC et VDD doivent simplement être raccordés à 2,7-5 V et GND à la masse sur votre microcontrôleur.

Maintenant, si vous souhaitez configurer quatre capteurs de charge simples avec notre carte combinateur et notre amplificateur, connectez les cinq broches marquées RED, BLK, WHT, GRN, YLW aux broches correspondantes du HX711. Ensuite, connectez chacun des quatre capteurs de charge aux broches suivantes:

• rouge → +
• Noir → -
• Blanc → C

La carte combinateur peut également accueillir une prise RJ45 à 8 broches, qui peut être utilisée pour connecter votre projet via des câbles Ethernet pour les applications longue distance. Une autre bonne chose à propos de notre carte combinatoire est que la plupart des balances domestiques utilisent quatre capteurs de charge à jauge de contrainte uniques. C'est donc une carte pratique pour pirater vos propres balances à la maison!

……

Pour les capteurs de charge, il n’existe pas de norme standard codée par couleur. En comparant l'échelle illustrée ci-dessus avec le schéma du capteur de charge, alors que les fils noirs correspondaient, les fils rouge et blanc ont été échangés. De plus, seuls deux des quatre capteurs utilisaient un fil blanc comme "prise centrale" du capteur de charge, les deux autres en vert. J'ai connecté les fils noirs à «-», le rouge à «+» et les fils blanc et vert à «C». Pour déterminer comment raccorder vos cellules de charge à jauge de contrainte unique au combinateur, mesurez la résistance entre les trois fils. Vous devriez trouver une plus grande résistance (presque doubler) entre une paire. Dans notre exemple, la résistance entre le rouge et le noir était de 1,6 kΩ et la résistance entre le blanc / vert et le rouge était de 800 Ω. Par conséquent, la prise centrale de la jauge de contrainte est le fil blanc / vert. La prise centrale ou la broche centrale de votre jauge de contrainte se connecte à la broche «C» du combinateur. Les plus grands fils de résistance (rouge et noir dans cet exemple) se connectent aux broches “+” et “-” du combinateur.