Visualizações: 266 Autor: Tina Publicar Tempo: 2024-10-22 Origem: Site
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● Entendendo as células de carga
● Interface da célula de carga Arduino: componentes essenciais
● Guia passo a passo: conectando a célula de carga ao Arduino
>> 1. Fiação da célula de carga para HX711
>> 2. Conectando o HX711 ao Arduino
>> 3. Instalando as bibliotecas necessárias
● Carregar calibração de células para Arduino
● Conexão do medidor de tensão Arduino: Compreendendo a ponte Wheatstone
● Projeto Arduino em escala digital DIY
>> Código para escala digital DIY.
● Aplicações avançadas: registro de dados de células de carga Arduino
>> Q1: Qual é o peso máximo que uma célula de carga pode medir quando conectada a um arduino?
>> Q2: Posso conectar várias células de carga a um único Arduino?
>> Q5: Com que frequência devo recalibrar minha configuração de célula de carga Arduino?
No mundo dos eletrônicos de bricolage e prototipagem, os conselhos de Arduino se tornaram uma plataforma preferida para fabricantes, engenheiros e entusiastas. Uma aplicação fascinante de Arduino está no reino da medição de peso e força usando células de carga. Este guia o levará ao processo de conectar uma célula de carga a um Arduino, permitindo que você crie sua própria escala digital, sensor de força ou projetos baseados em peso.
Antes de mergulhar no processo de conexão, é crucial entender o que é uma célula de carga e como funciona. Uma célula de carga é um transdutor que converte força ou peso em um sinal elétrico. Maioria As células de carga usam extensões de tensão dispostos em uma configuração de Wheatstone Bridge para medir a força aplicada.
Existem vários tipos de células de carga, incluindo:
1. Células de carga de feixe
2.
3.
4. Células de carregamento da plataforma
Para a maioria dos projetos de Arduino, as células de carga de feixe ou S-tipo são comumente usadas devido à sua simplicidade e acessibilidade.
Para conectar uma célula de carga a um Arduino, você precisará dos seguintes componentes:
1. Arduino Board (por exemplo, Arduino Uno, Nano ou Mega)
2. Célula de carga
3. O amplificador de células de carga HX711
4. Fios do jumper
5. Pão de pão (opcional)
O amplificador HX711 é crucial nessa configuração, pois amplifica o pequeno sinal elétrico da célula de carga e a converte em um sinal digital que o Arduino pode interpretar.
A maioria das células de carga possui quatro fios: vermelho (excitação+), preto (excitação-), branco (sinal+) e verde (sinal-). Conecte -os ao HX711 da seguinte forma:
- fio vermelho para e+ em hx711
- fio preto para e- no HX711
- Fio branco para A+ em HX711
- fio verde para a- no HX711
Agora, conecte o HX711 ao seu Arduino:
- VCC no HX711 a 5V no Arduino
- GND no HX711 para GND no Arduino
- dt (dados) em hx711 para pino digital 2 no arduino
- SCK (relógio) no HX711 para o pino digital 3 no Arduino
Para interagir com o HX711, você precisará instalar a biblioteca HX711. No Arduino IDE, vá para esboçar> Incluir biblioteca> Gerenciar bibliotecas, pesquisar 'hx711, ' e instalar a biblioteca por Bogdan Necula.
A calibração é uma etapa crucial para garantir medições precisas. Aqui está um processo de calibração simples:
1. Carregue o código acima para o seu Arduino.
2. Coloque um peso conhecido na célula de carga.
3. Ajuste o valor calibration_actor até que a saída corresponda ao peso conhecido.
4. Repita com pesos diferentes para garantir a precisão em toda a faixa.
As células de carga normalmente usam extensões de tensão dispostos em uma configuração de Wheatstone Bridge. Esse arranjo permite uma medição precisa de pequenas alterações na resistência causadas pela força aplicada. A ponte Wheatstone gera uma tensão diferencial proporcional à força aplicada, que é então amplificada pelo HX711 antes de ser lida pelo Arduino.
Agora que você entende o básico, vamos explorar uma aplicação prática: construir uma escala digital DIY usando Arduino e uma célula de carga.
- Conselho de Arduino
- Célula de carga (apropriada para sua faixa de peso)
- amplificador HX711
- Display LCD 16x2
- potenciômetro (para ajuste de contraste de LCD)
- fios de jumper
- Pão de pão
- plataforma ou contêiner para pesagem
1. Conecte a célula de carga ao HX711, conforme descrito anteriormente.
2. Conecte o HX711 ao Arduino.
3. FIE a tela LCD para o Arduino:
- RS PIN para o Pino Digital 12
- Ativar pino para o pino digital 11
- Pino D4 para o Pino Digital 5
- D5 pino para o pino digital 4
- D6 pino para o pino digital 3
- D7 pino para o pino digital 2
- Connect LCD VCC e GND
- Potenciômetro de arame para ajuste de contraste
4. Monte a célula de carga com segurança para uma base estável.
5. Anexe uma plataforma ou contêiner à célula de carga para manter os itens a serem pesados.
Para projetos mais complexos, convém registrar dados de peso ao longo do tempo. Isso pode ser útil para rastrear o inventário, monitorar cargas estruturais ou realizar experimentos de longo prazo.
Ao trabalhar com células de carga e Arduino, você pode encontrar alguns problemas comuns:
1. Leituras inconsistentes: verifique se sua célula de carga está montada corretamente e não afetada por vibrações externas.
2 Drift nas medições: verifique se há alterações de temperatura ou permita que o sistema se aqueça antes de fazer medições.
3. Resposta não linear: Algumas células de carga podem exigir calibração polinomial para precisão em toda a sua faixa.
4. Ruído nas leituras: Use técnicas de média em seu código para suavizar as flutuações.
Conectar uma célula de carga a um Arduino abre um mundo de possibilidades para projetos de medição de peso e força. Das escalas digitais simples a sistemas complexos de registro de dados, a combinação da flexibilidade e da precisão das células de carga do Arduino cria aplicativos poderosos e versáteis. À medida que explora ainda mais, você encontrará inúmeras maneiras de integrar a detecção de peso em seus projetos, aprimorando sua funcionalidade e expandindo seus usos potenciais.
A1: O peso máximo depende da célula de carga específica que você está usando. As células de carga vêm em várias capacidades, variando de alguns gramas a várias toneladas. Ao escolher uma célula de carga, verifique se sua capacidade corresponde aos requisitos do projeto e se o amplificador HX711 pode lidar com o intervalo de saída da célula de carga escolhida.
A2: Sim, você pode conectar várias células de carga a um único Arduino. Isso geralmente é feito para escalas maiores ou para medir a distribuição de peso. Você precisará de um amplificador HX711 separado para cada célula de carga. O Arduino pode ler em cada HX711 sequencialmente ou usar interrupções para obter uma coleta de dados mais eficiente.
A3: Com calibração adequada e componentes de alta qualidade, as medições de peso baseadas em arduino podem ser bastante precisas, geralmente dentro de 0,1% a 1% do peso medido. No entanto, fatores como deriva de temperatura, configuração mecânica e otimização de código podem afetar a precisão. As escalas comerciais geralmente têm recursos adicionais para compensação de temperatura e podem usar componentes mais precisos (e caros).
A4: Sim, as células de carga podem ser usadas para medições dinâmicas de peso, mas requer configuração e processamento de dados mais complexos. Você precisará contabilizar vibrações, acelerações e potencialmente usar taxas de amostragem mais rápidas. A implementação de um filtro digital no seu código Arduino pode ajudar a suavizar as leituras em ambientes dinâmicos.
A5: A frequência de recalibração depende de vários fatores, incluindo a precisão necessária para sua aplicação, condições ambientais e a qualidade de seus componentes. Como regra geral, é uma boa prática verificar a calibração:
- inicialmente após a configuração
- Periodicamente (por exemplo, mensalmente ou trimestral) para projetos em andamento
- Após qualquer alteração física na configuração
- Se você notar deriva em medições
Para aplicações críticas, podem ser necessárias verificações de calibração mais frequentes. Sempre use pesos conhecidos para calibração para garantir a precisão.
