Visualizzazioni: 222 Autore: Tina Publish Time: 2024-11-13 Origine: Sito
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● Cablaggio La cella di carico e HX711
>> Connessioni
>> Installazione della libreria HX711
● Calibrazione della cella di carico
● Risoluzione dei problemi di problemi comuni
>> 1. Scala di pesatura intelligente
>> 2. Sistema di misurazione della forza
>> 3. Sistema di inventario automatizzato
>> 4. Monitoraggio del carico nelle strutture
>> 1. Qual è il peso massimo che una cella di carico può misurare?
>> 2. Come calibro la mia cella di carico?
>> 3. Posso usare più celle di carico con un Arduino?
>> 4. Cosa dovrei fare se le mie letture fluttuano?
>> 5. È possibile collegare una cella di carico a un Raspberry Pi anziché a un Arduino?
Nel mondo dell'elettronica e dei sistemi integrati, la capacità di misurare il peso o la forza è un requisito fondamentale per molte applicazioni. Le celle di carico sono ampiamente utilizzate in vari campi, tra cui scale industriali, dispositivi medici e persino in robotica. Questo articolo ti guiderà attraverso il processo di utilizzo di un Carica cella con un Arduino per visualizzare le misurazioni del peso. Tratteremo i componenti necessari, il cablaggio, la codifica, la calibrazione e la risoluzione dei problemi, insieme a utili immagini e video per migliorare la tua comprensione.
Una cella di carico è un tipo di trasduttore che converte una forza o un peso in un segnale elettrico. Il tipo più comune di cella di carico è la cella di carico del calibro di deformazione, che utilizza il principio degli indicatori di deformazione per misurare la deformazione. Quando viene applicato un carico, il calibro di deformazione si deforma, causando un cambiamento nella sua resistenza elettrica. Questo cambiamento può essere misurato e convertito in una lettura di peso.
1. Celle di carico di compressione: queste celle di carico sono progettate per misurare le forze di compressione. Sono spesso utilizzati in applicazioni come le scale di pesatura e le macchine industriali.
2. Celle di carico di tensione: queste vengono utilizzate per misurare le forze di trazione. Si trovano comunemente in applicazioni come scale sospese e test del materiale.
3. Celle di carico di flessione: queste celle di carico misurano le forze di flessione e sono spesso utilizzate nelle applicazioni in cui il carico viene applicato a distanza dal sensore.
Per impostare una cella di carico con un Arduino, avrai bisogno dei seguenti componenti:
1. Cella di carico: una cella di carico di calibro di deformazione, in genere classificata per il peso che intendi misurare.
2. Amplificatore HX711: questo è un convertitore da analogico a digitale a 24 bit (ADC) progettato specificamente per le scale di pesatura. Amplifica il piccolo segnale dalla cella di carico.
3. Arduino Board: qualsiasi scheda Arduino, come Arduino Uno, Nano o Mega, funzionerà.
4. Fili per breadboard e jumper: per stabilire connessioni tra i componenti.
5. Alimentazione: a seconda della configurazione, potrebbe essere necessario un alimentatore per la cella di carico e HX711.
6. Modulo di visualizzazione (facoltativo): un display LCD o OLED può essere utilizzato per mostrare le letture del peso.
Il cablaggio della cella di carico e HX711 su Arduino è cruciale per misurazioni accurate. Di seguito è riportato un tipico diagramma di cablaggio:
1. Carica cella a HX711:
- Collegare il filo rosso (eccitazione+) della cella di carico a E+ su HX711.
-Collegare il filo nero (eccitazione-) a e-.
- Collegare il filo bianco (segnale+) a A+.
-Collegare il filo verde (segnale) ad a-.
2. Hx711 ad Arduino:
- Collegare il pin VCC dell'HX711 al pin 5V sull'Arduino.
- Collegare il pin GND dell'HX711 al pin GND sull'Arduino.
- Collegare il pin DT (dati) di HX711 a un pin digitale su Arduino (EG, PIN 3).
- Collegare il pin SCK (clock) dell'HX711 a un altro pin digitale sull'Arduino (EG, PIN 2).
Una volta completato il cablaggio, il passaggio successivo è scrivere il codice per leggere i dati dalla cella di caricamento. Di seguito è riportato un semplice esempio di come farlo usando la libreria HX711.
Prima di iniziare la codifica, è necessario installare la libreria HX711. Puoi farlo attraverso l'IDE Arduino:
1. Apri l'IDE Arduino.
2. Vai su Sketch> Includi la libreria> Gestisci le librerie.
3. Cerca 'Hx711 ' e installa la libreria di Bogdan Necula.
- Includi la libreria HX711: questo consente di utilizzare le funzioni fornite dalla libreria.
- Definire i pin: specificare quali pin su Arduino sono collegati a HX711.
- Funzione di configurazione: inizializza la comunicazione seriale e la scala. La funzione `tare ()` ripristina la scala a zero.
- Funzione Loop: leggere continuamente il peso e stamparlo sul monitor seriale.
La calibrazione è essenziale per garantire misurazioni del peso accurate. Per calibrare la cella di carico, seguire questi passaggi:
1. Tare la scala: assicurarsi che la scala legga zero senza peso.
2. Posizionare un peso noto: metti un peso di valore noto sulla scala.
3. Regola il fattore di scala: modificare il fattore di scala nel codice fino a quando la lettura non corrisponde al peso noto.
Ad esempio, se si posiziona un peso di 1 kg sulla scala e legge 950 grammi, è necessario regolare il fattore di scala di conseguenza.
Per visualizzare il peso su uno schermo LCD o OLED, è possibile utilizzare librerie come `LiquidCrystal` per LCDS o` Adafruit_SSD1306` per display OLED. Di seguito è riportato un esempio di come visualizzare il peso su un LCD 16x2.
1. Collegare il LCD all'Arduino come segue:
- VSS a GND
- da VDD a 5V
- V0 a un potenziometro (per contrasto)
- RS a Pin 12
- RW a GND
- E al pin 11
- da D4 a pin 5
- da D5 a pin 4
- da D6 a pin 3
- da D7 a pin 2
1. Letture imprecise: assicurarsi che la cella di carico sia correttamente calibrata. Controllare il cablaggio per eventuali connessioni sciolte.
2. Nessuna output: verificare che l'HX711 sia alimentato correttamente e che le connessioni con l'Arduino siano sicure.
3. Letture fluttuanti: questo può essere causato dal rumore elettrico. Assicurarsi che la cella di carico sia posizionata su una superficie stabile e che il cablaggio non sia troppo lungo.
4. Sovraccarico la cella di carico: assicurarsi di non superare la capacità nominale della cella di carico, poiché ciò può danneggiarla e portare a letture imprecise.
5. Effetti di temperatura: le cellule di carico possono essere sensibili alle variazioni di temperatura. Se si noti fluttuazioni nelle letture, prendi in considerazione l'uso di un metodo di compensazione della temperatura.
Una volta che hai imparato le basi dell'utilizzo di una cella di carico con Arduino, puoi esplorare applicazioni più avanzate. Ecco alcune idee:
Puoi creare una scala di pesatura intelligente che non solo misura il peso, ma si collega anche a un'app per smartphone tramite Bluetooth o Wi-Fi. Ciò può consentire agli utenti di tenere traccia del loro peso nel tempo e ricevere notifiche.
Utilizzando più celle di carico, è possibile creare un sistema per misurare le forze in direzioni diverse. Ciò può essere utile in robotica, in cui la comprensione delle forze che agisce su un robot può aiutare a controllare i suoi movimenti.
Integrare le celle di carico in un sistema di gestione dell'inventario per tracciare automaticamente il peso degli elementi aggiunti o rimossi dallo stock. Questo può semplificare i processi di inventario nei magazzini.
Le celle di carico possono essere utilizzate nell'ingegneria civile per monitorare il carico su strutture come ponti ed edifici. Questi dati possono aiutare a valutare l'integrità strutturale e la sicurezza di queste costruzioni.
In agricoltura, le cellule di carico possono essere utilizzate per misurare il peso dei prodotti durante la raccolta o il trasporto. Questi dati possono aiutare gli agricoltori a ottimizzare le loro operazioni e migliorare l'efficienza.
L'uso di una cella di carico con un Arduino è un processo semplice che apre molte possibilità per le applicazioni di misurazione del peso. Seguendo i passaggi descritti in questo articolo, è possibile impostare correttamente una cella di carico, leggere il suo input e visualizzare il peso su una schermata. Che tu stia costruendo una scala digitale, un sistema di misurazione della forza o un progetto di robotica, capire come lavorare con le celle di carico è un'abilità preziosa.
Il peso massimo che una cella di carico può misurare dipende dalle sue specifiche. Le celle di carico sono disponibili in varie capacità, che vanno da pochi grammi a diverse tonnellate. Scegli sempre una cella di carico adatto alla tua applicazione.
Per calibrare la cella di carico, tigerla a zero senza peso, quindi posizionare un peso noto su di essa e regolare il fattore di scala nel codice fino a quando la lettura non corrisponde al peso noto.
Sì, è possibile utilizzare più celle di carico con un Arduino, ma dovrai utilizzare più amplificatori HX711, poiché ogni HX711 può gestire solo una cella di carico alla volta.
Le letture fluttuanti possono essere causate da rumore elettrico o superfici instabili. Assicurati che la cella di carico sia su una superficie stabile e prendi in considerazione l'uso di schermatura per i fili per ridurre il rumore.
Sì, è possibile collegare una cella di carico a un Raspberry Pi usando un amplificatore HX711. Dovrai utilizzare una libreria compatibile per Raspberry Pi per leggere i dati da HX711.
