Widoki: 222 Autor: Tina Publikuj Czas: 2024-11-13 Pochodzenie: Strona
Menu treści
● Wstęp
● Co to jest komórka obciążenia?
● Okablowanie ogniwa obciążenia i HX711
>> Znajomości
>> Instalowanie biblioteki HX711
● Kalibracja ogniwa obciążenia
● Rozwiązywanie problemów typowych problemów
>> 3. Zautomatyzowany system zapasów
>> 4. Monitorowanie obciążenia w strukturach
● Wniosek
>> 1. Jaka jest maksymalna waga, którą komórka obciążenia może mierzyć?
>> 2. Jak kalibruję ogniwo obciążenia?
>> 3. Czy mogę używać wielu komórek obciążenia z jednym Arduino?
>> 4. Co powinienem zrobić, jeśli moje odczyty są wahające?
>> 5. Czy można podłączyć ogniwo obciążeniowe z Raspberry Pi zamiast Arduino?
W świecie elektroniki i systemów osadzonych zdolność do pomiaru wagi lub siły jest podstawowym wymogiem wielu zastosowań. Komórki obciążenia są szeroko stosowane w różnych dziedzinach, w tym w skalach przemysłowych, urządzeniach medycznych, a nawet w robotyce. Ten artykuł poprowadzi Cię przez proces korzystania z Załaduj komórkę z Arduino, aby wyświetlić pomiary masy. Obejmiemy niezbędne komponenty, okablowanie, kodowanie, kalibracja i rozwiązywanie problemów, wraz z przydatnymi obrazami i filmami, aby poprawić twoje zrozumienie.
Komórka obciążenia jest rodzajem przetwornika, który przekształca siłę lub ciężar w sygnał elektryczny. Najczęstszym rodzajem ogniwa obciążenia jest ogniwa obciążenia odkształcenia, który wykorzystuje zasadę wskaźników odkształcenia do pomiaru deformacji. Po przyłożeniu obciążenia rozkłada się manometra odkształcenia, powodując zmianę jego rezystancji elektrycznej. Tę zmianę można zmierzyć i przekonwertować w odczyt masy.
1. Komórki obciążenia ściskające: Te ogniwa obciążenia zostały zaprojektowane do pomiaru sił ściskających. Są one często używane w aplikacjach takich jak wagi wagowe i maszyny przemysłowe.
2. Komórki obciążenia napięcia: są one używane do pomiaru sił rozciągających. Są one powszechnie spotykane w aplikacjach takich jak wiszące skale i testowanie materiałów.
3. Komórki obciążenia zginające: Te komórki obciążenia mierzą siły zginające i są często używane w zastosowaniach, w których obciążenie jest nakładane w odległości od czujnika.
Aby skonfigurować ogniwo obciążenia z Arduino, będziesz potrzebować następujących elementów:
1. Komórka obciążenia: ogniwo obciążenia miernika odkształcenia, zwykle oceniane pod kątem masy, którą zamierzasz zmierzyć.
2. Wzmacniacz HX711: Jest to precyzyjny 24-bitowy konwerter analogowo-cyfrowy (ADC) zaprojektowany specjalnie do skal ważenia. Wzmacnia mały sygnał z ogniwa obciążenia.
3. Rada Arduino: Każda tablica Arduino, taka jak Arduino Uno, Nano lub Mega, będzie działać.
4. Druty do chleba i skoczków: do tworzenia połączeń między komponentami.
5. Zasilanie: W zależności od konfiguracji możesz potrzebować zasilacza dla ogniwa obciążenia i HX711.
6. Moduł wyświetlania (opcjonalnie): Wyświetlacz LCD lub OLED można użyć do wyświetlania odczytów ciężarowych.
Okablowanie ogniwa obciążenia i HX711 do Arduino ma kluczowe znaczenie dla dokładnych pomiarów. Poniżej znajduje się typowy schemat okablowania:
1. Załaduj komórkę do HX711:
- Podłącz czerwony drut (wzbudzenie+) ogniwa obciążenia do E+ na HX711.
-Podłącz czarny drut (wzbudzenie-) do e-.
- Podłącz biały drut (sygnał+) do A+.
-Podłącz zielony drut (sygnał) do A-.
2. HX711 do Arduino:
- Podłącz pin VCC HX711 z pinem 5V na Arduino.
- Podłącz szpilkę GND HX711 do szpilki GND na Arduino.
- Podłącz styk DT (dane) HX711 do cyfrowego szpilki na Arduino (np. Pin 3).
- Podłącz pin SCK (zegar) HX711 do innego cyfrowego szpilki na Arduino (np. Pin 2).
Po zakończeniu okablowania następnym krokiem jest zapisanie kodu w celu odczytania danych z ogniwa ładowania. Poniżej znajduje się prosty przykład tego, jak to zrobić za pomocą biblioteki HX711.
Zanim zaczniesz kodować, musisz zainstalować bibliotekę HX711. Możesz to zrobić przez Arduino Ide:
1. Otwórz Arduino IDE.
2. Przejdź do Sketch> Uwzględnij bibliotekę> Zarządzaj bibliotekami.
3. Wyszukaj 'HX711 ' i zainstaluj bibliotekę Bogdana Necula.
- Dołącz bibliotekę HX711: Pozwala to korzystać z funkcji dostarczanych przez bibliotekę.
- Zdefiniuj szpilki: Określ, które piny na Arduino są podłączone do HX711.
- Funkcja konfiguracji: Zainicjuj komunikację szeregową i skalę. Funkcja „tare ()” resetuje skalę do zera.
- Funkcja pętli: Ciągle czytaj wagę i wydrukuj ją do monitora szeregowego.
Kalibracja jest niezbędna, aby zapewnić dokładne pomiary masy. Aby kalibrować ogniwo obciążenia, wykonaj następujące kroki:
1. TARE Skala: Upewnij się, że skala odczytuje zero bez ciężaru.
2. Umieść znaną wagę: Umieść ciężar znanej wartości na skalę.
3. Dostosuj współczynnik skali: Zmodyfikuj współczynnik skali w kodzie, aż odczyt nie dopasuje znanej wagi.
Na przykład, jeśli umieścisz masę 1 kg na skali i odczytuje 950 gramów, musisz odpowiednio dostosować współczynnik skali.
Aby wyświetlić wagę na ekranie LCD lub OLED, możesz użyć bibliotek takich jak „Liquidcrystal” dla LCDS lub „Adafruit_SSD1306” dla wyświetlaczy OLED. Poniżej znajduje się przykład wyświetlania ciężaru na LCD 16x2.
1. Podłącz LCD z Arduino w następujący sposób:
- VSS do GND
- VDD do 5 V
- V0 do potencjometru (dla kontrastu)
- RS do pin 12
- RW do GND
- e do pin 11
- D4 do przypinania 5
- D5 do pin 4
- D6 do pin 3
- D7 do pin 2
1. Niedokładne odczyty: Upewnij się, że komórka obciążenia jest odpowiednio skalibrowana. Sprawdź okablowanie pod kątem luźnych połączeń.
2. Brak wyjścia: Sprawdź, czy HX711 jest prawidłowo zasilany i że połączenia z Arduino są bezpieczne.
3. Większe odczyty: Może to być spowodowane szumem elektrycznym. Upewnij się, że komórka obciążenia jest umieszczona na stabilnej powierzchni i że okablowanie nie jest zbyt długie.
4. Przeciążenie ogniwa obciążenia: Upewnij się, że nie przekrocz pojemności znamionowej ogniwa obciążenia, ponieważ może to ją uszkodzić i prowadzić do niedokładnych odczytów.
5. Efekty temperatury: Komórki obciążenia mogą być wrażliwe na zmiany temperatury. Jeśli zauważysz wahania odczytów, rozważ zastosowanie metody kompensacji temperatury.
Po opanowaniu podstaw korzystania z komórki obciążenia z Arduino możesz zbadać bardziej zaawansowane aplikacje. Oto kilka pomysłów:
Możesz stworzyć inteligentną skalę ważenia, która nie tylko mierzy wagę, ale także łączy się z aplikacją na smartfony za pośrednictwem Bluetooth lub Wi-Fi. Może to pozwolić użytkownikom śledzić swoją wagę w czasie i otrzymywać powiadomienia.
Korzystając z wielu komórek obciążenia, możesz utworzyć system do pomiaru sił w różnych kierunkach. Może to być przydatne w robotyce, gdzie zrozumienie sił działających na robota może pomóc w kontrolowaniu jego ruchów.
Zintegruj ogniwa obciążenia do systemu zarządzania zapasami, aby automatycznie śledzić wagę dodawania lub usuwania elementów z magazynu. Może to usprawnić procesy zapasów w magazynach.
Komórki obciążeniowe mogą być używane w inżynierii lądowej do monitorowania obciążenia struktur, takich jak mosty i budynki. Dane te mogą pomóc w ocenie integralności strukturalnej i bezpieczeństwa tych konstrukcji.
W rolnictwie komórki obciążeniowe mogą być stosowane do pomiaru masy produktu podczas zbioru lub transportu. Dane te mogą pomóc rolnikom zoptymalizować ich działalność i poprawić wydajność.
Korzystanie z ogniwa obciążenia z Arduino to prosty proces, który otwiera wiele możliwości zastosowań pomiaru masy. Postępując zgodnie z krokami opisanymi w tym artykule, możesz z powodzeniem skonfigurować komórkę ładowania, odczytać jego wejście i wyświetlić ciężar na ekranie. Niezależnie od tego, czy budujesz skalę cyfrową, system pomiaru siły, czy projekt robotyki, zrozumienie, jak pracować z komórkami obciążeniowymi, jest cenną umiejętnością.
Maksymalna waga, którą komórka obciążenia może mierzyć, zależy od jego specyfikacji. Komórki obciążeniowe mają różne zdolności, od kilku gramów do kilku ton. Zawsze wybieraj komórkę obciążenia, która odpowiada Twojej aplikacji.
Aby kalibrować ogniwo obciążenia, tracie go do zera bez wagi, a następnie umieść na nim znaną wagę i dostosuj współczynnik skali w kodzie, aż odczyt nie dopasuje znanej wagi.
Tak, możesz użyć wielu komórek obciążenia jednym Arduino, ale musisz użyć wielu wzmacniaczy HX711, ponieważ każdy HX711 może obsługiwać tylko jedną komórkę obciążenia na raz.
Zmienne odczyty mogą być spowodowane szumem elektrycznym lub niestabilnymi powierzchniami. Upewnij się, że komórka obciążenia znajduje się na stabilnej powierzchni i rozważ użycie ekranowania drutów w celu zmniejszenia szumu.
Tak, możesz podłączyć ogniwo obciążeniowe do Raspberry Pi za pomocą wzmacniacza HX711. Będziesz musiał użyć kompatybilnej biblioteki dla Raspberry Pi do odczytu danych z HX711.
