วิธีการเชื่อมต่อเซลล์โหลดกับ Arduino?

เมนูเนื้อหา

การแนะนำ

ทำความเข้าใจเซลล์โหลด

- โหลดเซลล์คืออะไร?

- ประเภทของเซลล์โหลด

- โหลดเซลล์ทำงานอย่างไร

ส่วนประกอบที่ต้องการ

สายไฟเซลล์ไปยัง Arduino

- คำแนะนำการเดินสายทีละขั้นตอน

- ไดอะแกรมการเดินสายและรูปภาพ

ใช้โมดูล HX711

- รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับโมดูล HX711

- วิธีเชื่อมต่อ HX711 กับโหลดเซลล์และ Arduino

การเขียนโปรแกรม Arduino

- คำอธิบายของโครงสร้างรหัส

การปรับเทียบเซลล์โหลด

- ความสำคัญของการสอบเทียบ

- กระบวนการสอบเทียบทีละขั้นตอน

การสร้างเครื่องชั่งน้ำหนักดิจิตอล

- การรวมเซลล์โหลดเข้ากับจอแสดงผล LCD

- การประกอบและการทดสอบขั้นสุดท้าย

การแก้ไขปัญหาปัญหาทั่วไป

บทสรุป

คำถามที่พบบ่อย

- 1. น้ำหนักสูงสุดที่เซลล์โหลดสามารถวัดได้คืออะไร?

- 2. ฉันสามารถใช้เซลล์โหลดหลายเซลล์กับ Arduino หนึ่งตัวได้หรือไม่?

- 3. ฉันจะมั่นใจได้อย่างไรว่าการอ่านที่แม่นยำจากเซลล์โหลดของฉัน

- 4. แอพพลิเคชั่นทั่วไปของเซลล์โหลดคืออะไร?

- 5. ฉันจะเลือกเซลล์โหลดที่เหมาะสมสำหรับโครงการของฉันได้อย่างไร?

การแนะนำ

เซลล์โหลดเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นในการใช้งานที่หลากหลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบชั่งน้ำหนัก พวกเขาแปลงแรงกลเป็นสัญญาณไฟฟ้าเพื่อให้สามารถวัดน้ำหนักได้อย่างแม่นยำ การเชื่อมต่อเซลล์โหลดกับไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino ช่วยให้นักสมัครเล่นและวิศวกรสามารถสร้างเครื่องชั่งน้ำหนักดิจิตอลและอุปกรณ์การวัดอื่น ๆ บทความนี้จะแนะนำคุณตลอดกระบวนการเชื่อมต่อก โหลดเซลล์ ด้วย Arduino โดยใช้โมดูล HX711 สำหรับการขยายสัญญาณและการแปลงข้อมูล

ทำความเข้าใจเซลล์โหลด

โหลดเซลล์คืออะไร?

โหลดเซลล์เป็นตัวแปลงสัญญาณที่แปลงแรงหรือน้ำหนักเป็นสัญญาณไฟฟ้า โดยทั่วไปจะประกอบด้วยองค์ประกอบโลหะที่เปลี่ยนรูปภายใต้โหลดโดยมีมาตรวัดความเครียดที่แนบมาเพื่อวัดการเสียรูปนี้

ประเภทของเซลล์โหลด

มีเซลล์โหลดหลายประเภทรวมถึง:

◆เซลล์โหลดความเครียด: ประเภทที่พบมากที่สุดโดยใช้มาตรวัดความเครียดเพื่อวัดการเสียรูป

◆เซลล์โหลดไฮดรอลิก: ใช้ความดันของเหลวเพื่อวัดน้ำหนัก

◆เซลล์โหลดนิวเมติก: ใช้ความดันอากาศสำหรับการวัดน้ำหนัก

โหลดเซลล์ทำงานอย่างไร

เซลล์โหลดทำงานบนหลักการของเกจวัดความเครียดซึ่งเปลี่ยนความต้านทานเมื่อยืดหรือบีบอัด การเปลี่ยนแปลงของความต้านทานนี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าซึ่งสามารถอ่านได้โดยไมโครคอนโทรลเลอร์เช่น Arduino

ส่วนประกอบที่ต้องการ

ในการเชื่อมต่อเซลล์โหลดกับ Arduino คุณจะต้องมีส่วนประกอบต่อไปนี้:

◆โหลดเซลล์

◆โมดูลแอมพลิฟายเออร์โหลดเซลล์ HX711

◆ Arduino Board (เช่น Arduino Uno)

◆สายจัมเปอร์

◆ Breadboard (ไม่บังคับ)

◆จอแสดงผล LCD (ไม่บังคับสำหรับเอาต์พุต)

สายไฟเซลล์ไปยัง Arduino

คำแนะนำการเดินสายทีละขั้นตอน

1. เชื่อมต่อเซลล์โหลดกับโมดูล HX711:

◆เชื่อมต่อสายสีแดง (การกระตุ้น+) ของเซลล์โหลดกับเทอร์มินัล E+ ของ HX711

◆เชื่อมต่อสายสีดำ (การกระตุ้น-) เข้ากับอิเล็กทรอนิกส์

◆เชื่อมต่อสายสีขาว (สัญญาณ+) เข้ากับเทอร์มินัล A+

◆เชื่อมต่อสายสีเขียว (สัญญาณ-) เข้ากับเทอร์มินัล

2. เชื่อมต่อ HX711 กับ Arduino:

◆เชื่อมต่อพิน VCC ของ HX711 กับพิน 5V บน Arduino

◆เชื่อมต่อพิน GND ของ HX711 กับพิน GND บน Arduino

◆เชื่อมต่อพิน DT (ข้อมูล) ของ HX711 กับพินดิจิตอลบน Arduino (เช่น D2)

◆เชื่อมต่อพิน SCK (นาฬิกา) กับพินดิจิตอลอื่น (เช่น D3)

ไดอะแกรมการเดินสายและรูปภาพ

แผนภาพนี้แสดงการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์โหลดโมดูล HX711 และ Arduino

ใช้โมดูล HX711

รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับโมดูล HX711

HX711 เป็นตัวแปลงแบบอะนาล็อกเป็นดิจิตอลแบบอะนาล็อก 24 บิต (ADC) ที่แม่นยำซึ่งออกแบบมาสำหรับเครื่องชั่งน้ำหนักและแอพพลิเคชั่นควบคุมอุตสาหกรรม มันขยายสัญญาณขนาดเล็กจากเซลล์โหลดทำให้สามารถอ่านได้โดย Arduino

วิธีเชื่อมต่อ HX711 กับโหลดเซลล์และ Arduino

ทำตามคำแนะนำการเดินสายที่มีให้ด้านบนเพื่อเชื่อมต่อโมดูล HX711 กับทั้งโหลดเซลล์และ Arduino ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อทั้งหมดปลอดภัยเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียสัญญาณ

การเขียนโปรแกรม Arduino

คำอธิบายของโครงสร้างรหัส

◆ห้องสมุด HX711 รวมอยู่ในความสะดวกในการสื่อสารกับโมดูล HX711

◆วัตถุมาตราส่วนถูกสร้างขึ้นเพื่อจัดการเซลล์โหลด

◆ในฟังก์ชั่นการตั้งค่า () การสื่อสารแบบอนุกรมจะเริ่มต้นและมีการกำหนดพิน HX711

◆ฟังก์ชั่นลูป () อ่านน้ำหนักอย่างต่อเนื่องและพิมพ์ลงในจอภาพอนุกรม

การปรับเทียบเซลล์โหลด

ความสำคัญของการสอบเทียบ

การสอบเทียบเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการตรวจสอบการวัดน้ำหนักที่แม่นยำ มันเกี่ยวข้องกับการปรับการอ่านจากเซลล์โหลดเพื่อให้ตรงกับน้ำหนักที่รู้จัก

กระบวนการสอบเทียบทีละขั้นตอน

1. วางน้ำหนักที่รู้จักบนเซลล์โหลด

2. บันทึกการอ่านจาก Arduino

3. ใช้สูตรต่อไปนี้เพื่อคำนวณปัจจัยการสอบเทียบ:

ปัจจัยการสอบเทียบ = การชั่งน้ำหนักที่รู้จักจากปัจจัยการโหลด cellcalibration = การอ่านจากน้ำหนักเซลล์ที่รู้จัก

4. อัปเดตรหัส Arduino ของคุณด้วยปัจจัยการสอบเทียบใหม่

การสร้างเครื่องชั่งน้ำหนักดิจิตอล

การรวมเซลล์โหลดเข้ากับจอแสดงผล LCD

ในการแสดงการอ่านน้ำหนักคุณสามารถเชื่อมต่อจอแสดงผล LCD 16x2 กับ Arduino ใช้การเชื่อมต่อต่อไปนี้:

◆เชื่อมต่อ VCC ของ LCD กับ Arduino 5V

◆เชื่อมต่อ GND กับ GND

◆เชื่อมต่อหมุด SDA และ SCL กับพินที่เกี่ยวข้องกับ Arduino

การประกอบและการทดสอบขั้นสุดท้าย

เมื่อทุกอย่างเชื่อมต่อแล้วให้อัปโหลดรหัสไปยัง Arduino และทดสอบการตั้งค่าโดยการวางน้ำหนักบนโหลดเซลล์ ปรับปัจจัยการสอบเทียบตามความจำเป็นสำหรับการอ่านที่แม่นยำ

การแก้ไขปัญหาปัญหาทั่วไป

◆การอ่านที่ไม่ถูกต้อง: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโหลดเซลล์ถูกสอบเทียบอย่างถูกต้องและไม่มีการเชื่อมต่อที่หลวม

◆ไม่มีเอาต์พุต: ตรวจสอบการเดินสายและตรวจสอบให้แน่ใจว่าโมดูล HX711 ใช้พลังงานอย่างถูกต้อง

◆การอ่านที่ผันผวน: อาจเป็นเพราะเสียงไฟฟ้า ลองใช้แหล่งจ่ายไฟที่มั่นคงและการต่อสายดินที่เหมาะสม

บทสรุป

การเชื่อมต่อเซลล์โหลดกับ Arduino โดยใช้โมดูล HX711 เป็นกระบวนการที่ตรงไปตรงมาซึ่งเปิดโอกาสให้เกิดความเป็นไปได้มากมายสำหรับการสร้างเครื่องชั่งน้ำหนักดิจิตอลและอุปกรณ์การวัดอื่น ๆ ด้วยส่วนประกอบที่เหมาะสมและการเขียนโปรแกรมเล็กน้อยคุณสามารถสร้างระบบที่เชื่อถือได้สำหรับแอปพลิเคชันต่างๆ

คำถามที่พบบ่อย

1. น้ำหนักสูงสุดที่เซลล์โหลดสามารถวัดได้คืออะไร?

น้ำหนักสูงสุดที่เซลล์โหลดสามารถวัดได้ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของมัน เซลล์โหลดทั่วไปสามารถวัดได้ทุกที่จากไม่กี่กรัมเป็นหลายตัน

2. ฉันสามารถใช้เซลล์โหลดหลายเซลล์กับ Arduino หนึ่งตัวได้หรือไม่?

ใช่คุณสามารถใช้เซลล์โหลดหลายเซลล์กับ arduino หนึ่งตัวโดยเชื่อมต่อมันในแบบขนานหรือใช้มัลติเพล็กเซอร์ แต่ต้องใช้การสอบเทียบและการเขียนโปรแกรมอย่างระมัดระวัง

3. ฉันจะมั่นใจได้อย่างไรว่าการอ่านที่แม่นยำจากเซลล์โหลดของฉัน

เพื่อให้แน่ใจว่าการอ่านที่แม่นยำทำการปรับเทียบเซลล์โหลดอย่างสม่ำเสมอตรวจสอบความเสถียรทางกลและลดเสียงรบกวนทางไฟฟ้า

4. แอพพลิเคชั่นทั่วไปของเซลล์โหลดคืออะไร?

เซลล์โหลดมักใช้ในระดับอุตสาหกรรมอุปกรณ์การแพทย์และระบบอัตโนมัติต่างๆที่การวัดน้ำหนักเป็นสิ่งสำคัญ

5. ฉันจะเลือกเซลล์โหลดที่เหมาะสมสำหรับโครงการของฉันได้อย่างไร?

พิจารณาช่วงน้ำหนักความแม่นยำและสภาพแวดล้อมเมื่อเลือกโหลดเซลล์สำหรับโครงการของคุณ