Hx711 - HX711 およびロードセルガイド

HX711 とロードセルを使用したことがありますか?知らないかもしれませんが、おそらく体重計を操作したことがあるでしょう。上記のコンポーネントは、電子スケールの重要な部分の一部です。この記事では、基本的に HX711 と、ロードセルスケールのデジタルコンバーターとしてのその入力に焦点を当てます。また、そのピン配置、機能、およびロードセル測定に関するその他の重要な洞察を強調します。

HX711 とは?

これは、重量計アプリケーションで貴重な 24 ビットを備えた高精度のデジタルアナログ - デジタルコンバータ (ADC) です。また、産業用アプリケーション、主にブリッジセンサーとのインターフェイスにも不可欠です。

HX711 は、ロードスケールセルからの信号の増幅とマイクロプロセッサへの信号の送信において重要です。さらに、4 ピンスクリュー端子と Grove I2C コネクタを備えています。これらの部品は、はんだ付けなしでマイコンやロードセルに接続するために不可欠です。

したがって、hx711 と Arduino ライブラリを使用すると、Arduino 重量センサーシステムを作成できます。

HX711 ロードセルアンプ

ソース:Flickr

HX711 ピン構成

電子スケール上の人間の足

ADC には 16 個のピンがあります。それらのそれぞれとそれぞれの機能を見てみましょう。

HX711 の機能と仕様

電子スケールで赤ちゃんの体重を量る

ADC の主な機能と仕様は次のとおりです。

<オール>

動作温度範囲は-40℃～+85℃です。また、2.6V～5.5Vの動作電源電圧範囲も特徴です。

次に、オンチップ電源レギュレータ、オシレータ、パワーオンリセット、アクティブ低ノイズ PGA です。

さらに、動作中にそれぞれ選択可能な差動入力チャネルを備えています。選択可能な出力データレートは 10SPS または 80SPS です。

さらに、50 Hz と 60 Hz の同時電源遮断とパワーオンリセット機能も備えています。

通常動作時の消費電流は 1.5mA 未満ですが、電源オフ時の消費電流は 1uA 未満です。

最後に、32、64、および 128 の選択可能なゲインと、使いやすいデジタル制御およびシリアルインターフェイスを備えています。したがって、事前にプログラミングする必要はありません。

ロードセル/重量センサーとは?

実験室で体重計を使う

負荷や力を検知して電気出力に変換する部品です。ロードセルの基本的な用途の 1 つは、物体の重量を測定することです。また、経時的な体重の変化を監視するのにも役立ちます。さらに、物体が表面に及ぼす歪みを知ることができます。

重量センサーのコア部分は、いくつかの電気抵抗を持つ金属です。したがって、力を加えると、金属が移動するにつれて電気抵抗が変化します。重りを取り除くと、金属は元の位置に戻ります。ロードセルの品質と精度は、この材料の可逆性に依存しています。

したがって、ロードセルは機械的な力をデジタル値に変換します。また、測定するように指定された重量に応じて、形状やサイズが異なります。したがって、それらはあらゆる種類の電子重量計で役立ちます。

HX711 とロードセルプロジェクト

食料品店の電子秤

HX711 は、業務用のはかりでは一般的です。ただし、実行できる単純なロードセルセンサープロジェクトは多数あります。それらには以下が含まれます:

Arduino HX711 とロードセルスケール
スマートコーヒーテーブル
Raspberry Pi キッチンスケール
HX711 とロードセル Arduino パンチングバッグ
5kg ロードセルと HX711 アンプを搭載した Arduino はかり

基本的に、包括的な原則はすべてのプロジェクトで同じです。この記事では、Arduino HX711 とロードセルスケールに焦点を当て、デジタル Raspberry Pi スケールを構築します。

Arduino HX711 とロードセルスケール

電子秤で果物を量る

この組み立てに必要な材料は次のとおりです:

標準 Arduino Uno/Arduino Uno Rev 3
Grove – ロードセル用 ADC (HX711)
5 Kg ロードセル
頑丈な取り付け面
さまざまな色のワイヤー
電源

組み立て手順

<オール>

まず、ロードセルを取り付ける必要があります。通常、ロードセルには 4 つの穴があります。また、力の方向を示すラベルが付いています。したがって、ラベルのない側を、固定する予定の面に固定します。一方、移動面でラベルのある領域をマウントします。

また、ムービングプレートとマウンティングプレートができるだけしっかりと取り付けられていることを確認してください。

次に、ロードセルと取り付けプレートの間に剛性スペーサーを含めることも不可欠です。これには、ワッシャーまたはスタンドオフを使用できます。理想的には、これは可動プレートに力を加えると、ロードセルの曲げとねじれが促進されるようにするためです。ワッシャーがない場合、荷重はロードセルを押さずに固定プレートに力を加えます。

この後、HX711 を Arduino とロードセルに接続する必要があります。前に見たピン配置は、これを行う方法をガイドするのに便利です。

回路図

次に、HX711 ライブラリコードを Arduino IDE または使用している Arduino バージョンに追加します。この後、スケールを校正する必要があります。そうすれば、測定に使用できるようになります。

デジタル Raspberry Pi スケールを作成する (重量センサー HX711 付き)

昔ながらの電子秤

このアセンブリには次の材料が必要です:

グリーン HX711
ロードセル
ジャンパー線
ブレッドボード
曲がりにくい 2 枚のボード
ボルトとそれに合うナット

組み立て手順

多目的電子体重計

<オール>

まず、HX711 重量センサーに接続する前に、ロードセルを 2 つのプレートに取り付ける必要があります。したがって、ドライバーを使用して、プレートに穴を開けます。また、取り付けの際はロードセルを基板からナットで分離する必要がありますのでご注意ください。ボードの保護に役立ちます。

次に、ネジがボードから滑り落ちないようにナットを締めていることを確認します。

次に、ロードセルの 4 本のケーブルを重量センサーに接続します。それにもかかわらず、緑色の HX711 には 6 つの端子があり、必要なのは 4 つだけであることがわかります。したがって、次のように接続します:

*ピン番号*	*ピン名*	*ピン機能/説明*
1	VSUP	これは、2.7V から 5.5V の電源を調整するのに役立つ電源ピンです
2	ベース	アナログ出力ピンは、出力のレギュレータ制御を担当します。また、未使用の場合はNCのままです。
3	AVDD	また、電源ピン。ただし、2.6～5.5Vのアナログ電源用です
4	VFB	これはアナログ入力ピンで、入力のレギュレータ制御に役立ちます。使用しないときは AGND に接続してください。
5	AGND	これは接地ピンです。
6	VBG	ADC のアナログ出力で、リファレンスバイパス出力としてのサウンドです。
*7,8*	INA-、INA+	これらは、それぞれチャネル A の負および正のアナログ入力端子です。
*9,10*	INB-、INB+	7 と 8 と同様に、これらはそれぞれチャンネル B の負と正の入力チャンネルです。
11	PD-SCK	パワーダウン制御用のデジタル入力ピンとして機能します。また、シリアルクロック入力としても役立ちます。
12	DOUT	デジタル出力ピン。シリアルデータ出力端子として動作します。
*13,14*	XO、XI	これらは、それぞれデジタル I/O およびデジタル入力端子です。 XO は Crystal I/O として機能し、XI は外部クロック入力です。
15	レート	14番ピンと同様、デジタル入力ピンです。ただし、その機能は出力データレート制御です。
16	DVDD	ピン 3 と同様に、電源ピンでもあります。それにもかかわらず、それは主にデジタル供給端子です.

接続が完了したら、B+ と B- をそのままにしておきます。また、センサーの他のバージョンでは、A+ と A- の代わりに S+ と S- を使用できることに注意してください。それらが同じものを表していることを知っておいてください。
続いて、センサーを Raspberry Pi に接続する必要があります。ここでは、4 つの接続があるため、配線はあまり複雑ではありません。したがって、次のように 2 つを接続します。

ワイヤー	グリーン HX711 ターミナル
赤いワイヤー	E+
黒いワイヤー	E-
白いワイヤー	A+
緑色のワイヤー	A-

接続が完了したら、Raspberry Pi 重量センサーソフトウェアコードを実行します。最後に、既知の重みで Raspberry Pi Scale を調整すると、使用できるようになります。

HX711 アプリケーション

デジタルキッチンスケール

工業用制御アプリケーションや電子体重計に役立ちます。
また、スマートエレベーターや自動ドアにも不可欠です。

まとめ

ご覧のとおり、HX711 は電子重量計の最も重要な部分の 1 つです。また、上記で説明した他の多くのアプリケーションがあります。さらに、提供した情報を使用して、さまざまなスケールを構築することができます。必要なのは、ロードセル、HX711、および Arduino だけです。ご不明な点がございましたら、お問い合わせください。すぐにご連絡いたします。

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