Zobrazení: 266 Autor: Tina Publish Time: 2024-10-22 Původ: Místo
Nabídka obsahu
● Zavedení
● Rozhraní Arduino Load Cell: Essential Components
● Průvodce krok za krokem: Připojení zatížení buňky s Arduinem
>> 1. Zapojení zatížení buňky na HX711
>> 2. Připojení HX711 s Arduino
>> 3. instalace požadovaných knihoven
● Kalibrace zatížení buněk pro Arduino
● Pochopení mostu Wheatstone Bridge Arduino
● Digitální měřítko digitální stupnice Arduino projekt
>> Kód pro digitální měřítko pro kutily.
● Pokročilé aplikace: protokolování dat zatížení Arduino
● Odstraňování problémů s běžnými problémy
● Závěr
>> Q1: Jaká je maximální hmotnost, kterou může zatížení buňka měřit, když je připojena k Arduino?
>> Q2: Mohu připojit více zatěžovacích buněk k jedinému Arduino?
>> Q3: Jak přesné jsou měření hmotnosti na bázi Arduino ve srovnání s komerčními měřítky?
>> Q5: Jak často bych měl rekalibrovat nastavení zatížení buněk Arduino?
Ve světě diy elektroniky a prototypování se desky Arduino staly platformou pro výrobce, inženýry i fandy. Jedna fascinující aplikace Arduina je v oblasti měření hmotnosti a síly pomocí zatížení buněk. Tato příručka vás provede procesem připojení zatížení k Arduino, což vám umožní vytvořit si vlastní digitální měřítko, snímač síly nebo hmotnostní projekty.
Před ponořením do procesu připojení je zásadní pochopit, co je zatížení buňka a jak to funguje. Zátěžová buňka je převodník, který přeměňuje sílu nebo hmotnost na elektrický signál. Většina Zatížené buňky používají napěťové měřidla uspořádaná v konfiguraci můstku Wheatstone pro měření aplikované síly.
Existuje několik typů nákladových buněk, včetně:
1. buňky zatížení paprsku
2. zatížení buněk typu S
3. Cell -Cells Cells
4. Získávací buňky platformy
Pro většinu projektů Arduino se zatížené buňky typu paprsku nebo S běžně používají kvůli jejich jednoduchosti a cenové dostupnosti.
Chcete -li připojit zatížení buňky k Arduino, budete potřebovat následující komponenty:
1. Rada Arduino (např. Arduino Uno, Nano nebo Mega)
2. zatížení buňky
3. zesilovač zatížení HX711
4. Propojovací dráty
5. Breadboard (volitelné)
Amplifikátor HX711 je v tomto nastavení zásadní, protože zesiluje malý elektrický signál z zatížení a převádí jej na digitální signál, který může Arduino interpretovat.
Většina zatížení má čtyři dráty: červená (excitace+), černá (excitace-), bílá (signál+) a zelená (signál-). Připojte je k HX711 následovně:
- Červený vodič na E+ na HX711
- Černý drát na E-na HX711
- Bílý drát na+ na HX711
- Zelený drát na A- on HX711
Nyní připojte HX711 s arduino:
- VCC na HX711 až 5V na Arduino
- GND na HX711 na GND na Arduino
- DT (data) na HX711 na digitální pin 2 na Arduino
- SCK (hodiny) na HX711 na digitální pin 3 na Arduino
Chcete -li propojit s HX711, musíte nainstalovat knihovnu HX711. V Arduino IDE přejděte na Sketch> Zahrnout knihovnu> Spravovat knihovny, vyhledat 'HX711, ' a nainstalovat knihovnu od Bogdan Necula.
Kalibrace je klíčovým krokem při zajišťování přesných měření. Zde je jednoduchý kalibrační proces:
1. Nahrajte výše uvedený kód do svého Arduino.
2. Umístěte známou hmotnost na zatížení.
3. Upravte hodnotu Calibration_Factor, dokud výstup neodpovídá známé hmotnosti.
4. Opakujte s různými hmotnostmi, abyste zajistili přesnost v celém rozsahu.
Zatěžovací buňky obvykle používají deformační měřidla uspořádaná v konfiguraci můstku Wheatstone. Toto uspořádání umožňuje přesné měření malých změn odporu způsobené aplikovanou silou. Most Wheatstone vydává diferenciální napětí úměrné aplikované síle, která je poté amplifikována HX711 před přečtením Arduino.
Nyní, když rozumíte základům, prozkoumejme praktickou aplikaci: Budování digitálního měřítka pro kutily pomocí Arduino a zatížení.
- Arduino Board
- Načíst buňka (vhodná pro váš rozsah hmotnosti)
- zesilovač HX711
- 16x2 LCD displej
- Potenciometr (pro nastavení kontrastu LCD)
- propojovací dráty
- Breadboard
- platforma nebo kontejner pro vážení
1. Připojte zatížení k HX711, jak je popsáno výše.
2. Připojte HX711 k Arduino.
3. ODDĚLUJTE LCD displej na Arduino:
- RS PIN na digitální pin 12
- Povolte kolík na digitální pin 11
- D4 PIN k digitálnímu kolíku 5
- D5 PIN na digitální pin 4
- D6 PIN k digitálnímu kolíku 3
- D7 PIN k digitálnímu kolíku 2
- Připojte LCD VCC a GND
- Postentiometr drátu pro nastavení kontrastu
4. Namontujte zatížení buňky bezpečně na stabilní základnu.
5. Připojte platformu nebo kontejner k zatížení pro zadržení předmětů, které mají být zváženy.
U složitějších projektů možná budete chtít v průběhu času zaznamenávat data hmotnosti. To může být užitečné pro sledování zásob, monitorování strukturálních zatížení nebo provádění dlouhodobých experimentů.
Při práci s nakládacími buňkami a Arduino se můžete setkat s některými běžnými problémy:
1. Nekonzistentní odečty: Zajistěte, aby vaše zatížení byla správně namontována a není ovlivněna externími vibracemi.
2. Drift v měřeních: Zkontrolujte změny teploty nebo nechte systém zahřát se před provedením měření.
3. nelineární odezva: Některé zatížení mohou vyžadovat polynomiální kalibraci pro přesnost v celém rozsahu.
4. Noise in Readings: Použijte průměrovací techniky ve svém kódu pro vyhlazení fluktuací.
Připojení zatížení buňky k Arduino otevírá svět možností pro projekty měření hmotnosti a síly. Od jednoduchých digitálních měřítek po komplexní systémy protokolování dat, kombinace Arduino flexibility a přesnosti zatížení buněk pro výkonné a všestranné aplikace. Když dále prozkoumáte, najdete nespočet způsobů, jak integrovat snímání hmotnosti do vašich projektů, zlepšit jejich funkčnost a rozšířit jejich potenciální použití.
A1: Maximální hmotnost závisí na konkrétním zatížení, kterou používáte. Zatížení buněk přicházejí v různých kapacitách, od několika gramů až po několik tun. Při výběru zatížení buňky zajistěte, aby její kapacita odpovídala vašim požadavkům na projekt a že zesilovač HX711 zvládne výstupní rozsah zvolené zatížení.
A2: Ano, můžete připojit více zatěžovacích buněk k jedinému Arduino. To se často provádí pro větší měřítka nebo pro měření rozdělení hmotnosti. Pro každou zatížení buňky budete potřebovat samostatný zesilovač HX711. Arduino pak může přečíst z každého HX711 postupně nebo použít přerušení pro efektivnější sběr dat.
A3: Při správné kalibraci a vysoce kvalitních komponentách může být měření hmotnosti na bázi Arduino poměrně přesná, často do 0,1% až 1% naměřené hmotnosti. Přesnost však mohou ovlivnit faktory, jako je drift teploty, mechanické nastavení a optimalizace kódu. Komerční stupnice mají často další funkce pro kompenzaci teploty a mohou používat přesnější (a drahé) komponenty.
A4: Ano, zatížení lze použít pro měření dynamické hmotnosti, ale vyžaduje složitější nastavení a zpracování dat. Budete muset vysvětlit vibrace, zrychlení a potenciálně používat rychlejší vzorkovací rychlosti. Implementace digitálního filtru v kódu Arduino může pomoci vyhladit odečty v dynamickém prostředí.
A5: Frekvence rekalibrace závisí na různých faktorech, včetně přesnosti potřebné pro vaši aplikaci, podmínky prostředí a kvality vašich součástí. Obecně platí, že je dobré zkontrolovat kalibraci:
- zpočátku po nastavení
- Pravidelně (např. Měsíční nebo čtvrtletní) pro probíhající projekty
- Po jakékoli fyzické změně nastavení
- Pokud si všimnete driftu v měření
Pro kritické aplikace mohou být nutné častější kontroly kalibrace. Pro zajištění přesnosti vždy používejte známé hmotnosti pro kalibraci.
