Arduino жингийн масштабыг хэрхэн яаж бүтээх вэ: 8 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Лондон дахь Дахин эхлүүлэх төсөл дээр бид олон нийтийг хог хаягдлаас аврахын тулд бүх төрлийн цахилгаан болон электрон эдлэлүүдийг авчирч өгөхийг уриалсан засварын арга хэмжээг зохион байгуулдаг. Хэдэн сарын өмнө (би огт очоогүй арга хэмжээнд) хэн нэгэн засаж чадахгүй жинтэй жинтэй гал тогооны өрөө авчирсан.

Дижитал жингийн хэмжүүрийг хэзээ ч харж байгаагүй, хэрхэн ажилладагийг нь мэдэхгүй байсан тул би өөрийн гэсэн хоёр хувилбарыг бүтээх явцад тэдгээрийг судлахад бэрхшээлтэй тулгарсан.

Хэрэв та өөрийн жингийн хэмжээсийг бүтээх эсвэл жингийн функцийг илүү өргөн хүрээнд хэрэгжүүлэхийг хүсч байвал граммын жинлэх фракцаас эхлээд олон килограмм хүртэл энэхүү зааварчилгааг өөрийн шаардлагаас үл хамааран ашиглаж болно.

Тиймээс би электроник, програм хангамж, үндсэн зарчимд анхаарлаа хандуулах болно. Өөрийнхөө төслийг хэрхэн хэрэгжүүлэх нь танд хамаарна.

Би танд стандарт жингүй байсан ч гэсэн тэдгээрийг хэрхэн тохируулахыг зааж өгөх болно.

Судалгаагаа хийж, өөрийн хэмжүүрийг бий болгосноор би үүнийг хэмжих хэмжүүрийн зарчмуудыг, үүнд алдаа хайх талаар олж мэдсэн бүх зүйлээ Вики-г дахин эхлүүлэх талаар бичсэн болно. Та очиж үзээрэй!

Алхам 1: Ачааллын эсээ сонгох

Бүх дижитал жингийн хэмжүүрийг 4 терминалын ачааллын үүр эсвэл 3 терминалын дөрвөн ачааны үүрний эргэн тойронд бүтээдэг. Алийг нь авах вэ гэдэг нь ямар масштаб хийхийг хүсч байгаагаас хамаарна. Тэд бүгд цахилгаанаар ажилладаг бөгөөд харьцангуй хямд тул та дараа нь бодлоо өөрчлөх эсвэл туршиж үзэхийн тулд хэд хэдэн төрлийг авах боломжтой.

Хамгийн их ачаалал нь 100 гр-аас 10 кг хүртэл хэмжээтэй гал тогоо эсвэл шуудангийн хайрцгийн хувьд та хөнгөн цагаан баарнаас бүрдэх 4 терминал бүхий ачааны эсийг авах боломжтой. Үүнийг хэвтээ байдлаар байрлуулж, нэг төгсгөлд нь дэмжиж, нөгөө талд нь жинлэх тавцанг дэмждэг. Энэ нь 4 омог хэмжигч хавсаргасан байна. Энэ нь хэрхэн ажилладаг талаар би өөрийн вики нийтлэлд бүрэн тайлбарласан тул энд үүнийг давтахгүй.

Эдгээр нь угаалгын өрөөний хайрцаг гэх мэт хүнд даацын хувьд илүү тохиромжтой биш бөгөөд хүний бүрэн жинг заавал тавцан дээр төвлөрүүлэх шаардлагагүй бөгөөд платформын 4 буланг дэмждэг 4 ачааны эсээр илүү сайн дэмждэг.

Энд 4 терминалын ачааллын 4 үүр илүү тохиромжтой байдаг. Нэг бүр нь 50 кг жинтэй хүмүүс өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд эдгээр нь нийлээд 200 кг хүртэл жинтэй байдаг.

Илүү өндөр үнэлгээтэй бусад хүмүүс ачааны жингийн загварын дараа хэмжих жинг түдгэлзүүлэх зориулалттай

Алхам 2: Өөр юу хэрэгтэй байна

Ачаалах үүр эсвэл ачаалах үүрээс гадна танд дараахь зүйлс хэрэгтэй болно.

• Ардуино. Та дуртай бараг ямар ч төрлийг ашиглаж болно, гэхдээ би нано ашигладаг байсан, учир нь энэ нь USB интерфэйстэй бөгөөд хэдхэн фунт зарцуулдаг.
• HX711 модуль. Энэ нь таны ачаалах үүртэй хамт ирж болох боловч маш олон эх сурвалжаас тусад нь худалдаж авах боломжтой.
• Прототип хийхэд 400 цэгийн талх, холбогч утас, зүү, залгуур тууз.

Танд төслийн тусгай хувилбарт мод, хуванцар, эрэг, цавуу эсвэл бусад зүйл хэрэгтэй болно.

Алхам 3: эд ангиудыг бэлтгэх

HX711 модулийг талхны тавцан дээр ашиглахын тулд HX711-ийн интерфэйс зүү (GND, DT, SCK, VCC) руу 4 өргөн туузыг гагнана.

Ачааллын үүрийг хялбархан холбох, салгахын тулд (ялангуяа та хэд хэдэн төрлөөр туршиж байгаа бол) аналог тээглүүр рүү 6 өргөн зүү бүхий залгуурыг гагнана. (Танд зөвхөн E+, E-, A-, A+ зүү хэрэгтэй, гэхдээ би бусад хоёрыг туршиж үзэхийг хүсч байсан ч гэсэн 6 өргөн зурвас суурилуулсан.)

Хэрэв та 4 утастай ачааны үүр ашиглаж байгаа бол ачааны үүрнээс 4 залгуурыг 4 өргөн зүү туузан дээр гагнах шаардлагатай болно. Эхний хоёр тээглүүр нь E+ ба E-, нөгөө хоёр нь A- ба A+ байх болно. Би гагнуурын үеийг хамгаалахын тулд PVC туузаар наажээ. Нэг төгсгөлийн тэмдэг ба зүү залгуур дээрх харгалзах тэмдэг нь үүнийг аль чиглэлд холбохоо мэддэг гэсэн үг боловч энэ нь хамаагүй гэж би бодож байна.

Өөр өөр ачааны эсүүд утсыг өөр өөр өнгөөр кодлодог боловч аль нь болохыг тодорхойлоход хялбар байдаг. Туршилтын тоолуурыг эсэргүүцлийн хязгаарт байрлуулахдаа хос утас бүрийн хоорондох эсэргүүцлийг хэмжинэ. 4 утастай 6 хос хос боломжтой боловч та зөвхөн 2 өөр уншилт авах болно. Бусад 4 -ээс 33% илүү уншдаг 2 хос байх болно, жишээ нь 750Ω биш, 1 000Ω. Тэдгээр хосуудын нэг нь E+ ба E-, нөгөө нь A+ ба A- (гэхдээ аль нь хамаагүй).

Хэрэв та бүх зүйлийг ажиллуулсны дараа масштаб дээр ямар нэгэн зүйл тавихад сөрөг жинг уншвал E+ ба E- -г солино уу. (Эсвэл A+ ба A- илүү хялбар бол. Гэхдээ хоёулаа биш!)

Алхам 4: 3 утастай ачаалах үүрийг хэрхэн ашиглах талаар

Хэрэв та 3 утастай дөрвөн ачааны үүр ашиглаж байгаа бол тэдгээрийг бидэнд туузан хавтангаар холбож, E+, E-, A+, A- холболтыг хослуулан авах шаардлагатай болно.

Таны утасны өнгө минийхээс өөр байж магадгүй тул А, В, С ачааллын үүр бүрийн 3 утас өнгийг нэрлэе.

Туршилтын тоолуурыг эсэргүүцлийн хязгаарт байрлуулахдаа хос утас бүрийн хоорондох эсэргүүцлийг хэмжинэ. 3 хос боломжтой боловч та зөвхөн 2 өөр уншилтыг хэмжих болно. Нөгөө хоёрын аль нэгийг нь хоёр удаа уншдаг хосыг тодорхойл. Энэ хосыг А ба С гэж нэрлэ. Таны орхисон хүн бол В (В ба А эсвэл С хоорондын эсэргүүцэл нь А ба С хоорондын эсэргүүцлийн тал хувь юм.)

Энгийнээр хэлэхэд та 4 ачааны үүрийг дөрвөлжин хэлбэрээр, тус бүрийн А утсыг хөршийнхөө А утастай, С утсыг хөршийнхөө С утастай холбох хэрэгтэй. Талбайн эсрэг талын хоёр ачааны үүрний B утас нь E+ ба E-, нөгөө хосын B утаснууд нь A+ ба A- юм.

Алхам 5: Талхны самбарыг холбох

Талхны самбарыг холбох нь маш энгийн бөгөөд зөвхөн 4 холбогч хэрэгтэй болно. Fritzing номын сан надад зөвхөн HX711 модулийн арай өөр хувилбарыг санал болгосон боловч утас нь ижил байна. Та диаграмыг дагаж болно, эсвэл өөр Arduino ашиглаж байгаа бол доорх хүснэгтэд заасан утсыг холбоно уу.

Arduino Pin HX711 Pin 3V3 VCC GND GND A0 SCK A1 DT

Алхам 6: Ачааллын үүрийг суурилуулах

Ачааны үүрний хөнгөн цагаан баарны төрөл нь төгсгөл бүрт хоёр урсгалтай нүхтэй байдаг. Та нэг хос ашиглан тохирох суурин дээр хооронд нь тусгаарлагч байрлуулж болно. Нөгөө хосыг та жигнэх тавцанг дахин тусгаарлагч ашиглан ижил аргаар ашиглаж болно. Туршилтын зориулалтаар та гартаа хийх ёстой мод, хуванцар хэсгүүдийг ашиглаж болно, гэхдээ өнгөлсөн эцсийн бүтээгдэхүүний хувьд та илүү анхаарал тавих хэрэгтэй болно.

3 утастай дөрвөн ачааны үүрийг холбох хамгийн хялбар арга бол хоёр ширхэг самбар юм. Би чиглүүлэгч ашиглан сууринд 4 гүехэн ховил хийж дөрвөн нүдийг эерэгээр байрлуулсан. Миний хувьд догол мөрөнд арай гүн гүнзгий худаг хэрэгтэй байсан тул ёроолын хоёр тав нь суурин дээр тогтохгүй байв.

Би халуун хайлмал цавуугаар буу ашиглан ачааны үүрийг суурин дээр нь барьж, туузыг дундуур нь бэхлэв. Дараа нь би жингийн тавцан дээр хүчтэй дарсан тул ачааны эсийн орой дээрх батга нь бага зэрэг зүсэлт хийв. Би тэдгээрийг чиглүүлэгчээр гүнзгийрүүлж, ачааллын үүрүүдтэй сайн нийцэж байгаа эсэхийг шалгасан. Дараа нь би хонхорхой бүрийн эргэн тойронд халуун хайлсан цавуу хийж, цавуу хатуурахаас өмнө жингийн тавцанг ачааны эсүүд дээр хурдан дарав.

Алхам 7: Arduino програмчлах

Таны компьютер дээр Arduino IDE суулгасан бөгөөд үүнийг хэрхэн ашиглахаа мэддэг гэж бодож байна. Хэрэв тийм биш бол Arduino -ийн олон хичээлүүдийн нэгийг үзээрэй - энэ бол миний зорилго биш юм.

IDE унах цэснээс Sketch - Номын санг оруулах - Номын санг удирдах… гэснийг сонгоно уу.

Хайлтын талбарт hx711 гэж бичнэ үү. Энэ нь HX711-мастерийг олох ёстой. Install дээр дарна уу.

HX711.ino файлын жишээг хавсаргасан файлыг татаж аваарай. IDE файлыг нээх цэснээс саяхан татаж авсан файлыг нээнэ үү. IDE үүнийг хавтсанд байх ёстой гэж хэлэх болно, үүнийг нэг дор оруулахыг зөвшөөрнө үү.

Ноорогоо эмхэтгэн байршуулсны дараа IDE дээрх цуваа монитор дээр дарна уу.

Доорх зарим гаралтын жишээ байна. Эхлэх үе шатанд HX711 -ээс дунджаар 20 түүхий уншилтыг харуулаад дараа нь таарыг тохируулна (өөрөөр хэлбэл тэг цэг). Үүний дараа энэ нь нэг түүхий уншилт, дунджаар 20, дунджаар таваар бага байна. Эцэст нь хэлэхэд, таарыг дунджаар 5 -аас бага болгож, масштабын коэффициентэд хувааж граммаар шалгалт тохируулга хийсэн болно.

Унших бүрт тохируулсан дундаж 20, стандарт хазайлтыг өгдөг. Стандарт хазайлт нь бүх хэмжилтийн 68% нь худал байх ёстой утгуудын уур хилэн юм. 95% нь энэ хэмжээнээс хоёр дахин их, 99.7% нь 3 дахин их байх тул үр дүнгийн санамсаргүй алдааны хүрээг хэмжихэд ашигтай байдаг.

Энэ жишээнд, эхний уншсаны дараа би платформ дээр 8.75 гр жинтэй шинэ фунт зоос байрлуулав.

HX711 Demo Хэмжээг эхлүүлэх Raw ave (20): 1400260 Хуваарийг тохируулсны дараа: Raw: 1400215 Raw ave (20): 1400230 Raw ave (5) - tare: 27.00 Calibrated ave (5): 0.0 Уншилт: Дундаж, Std Dev of 20 уншилт: -0.001 0.027 Авсан хугацаа: 1.850 сек дундаж, 20 уншилтын Std Dev: 5.794 7.862 авсан хугацаа: 1.848 сек сек, дундаж уншилт 20 уншилт: 8.766 0.022 авсан хугацаа: 1.848 сек дундаж, 20 уншилтын Std dev: 8.751 0.034 авсан хугацаа: 1.849 сек дундаж, 20 уншилтын Std Dev: 8.746 0.026 авсан хугацаа: 1.848 сек

Алхам 8: Калибровк хийх

Өмнөх алхам дахь Arduino ноорог нь миний 1кг болон миний 50кг 3 ширхэг 3 утастай ачааны үүртэй холбоотой тохируулгын хоёр утгыг (эсвэл хуваарийн хүчин зүйл) агуулдаг. Эдгээр нь 19 ба 20 -р мөрөнд байна. Та 1 (21 -р мөрөнд) гэх мэт дурын тохируулгын утгаас эхлэн өөрийн тохируулгыг хийх хэрэгтэй болно.

Надад стандарт жин байгаагүй тул 1кг ачааны үүрэнд би 8.75г жинтэй шинэ 1 фунт стерлингийн зоос ашигласан. Хамгийн тохиромжтой нь та жингийн хамгийн дээд хэмжээнээс аравны нэгээс багагүй жинтэй зүйлийг ашиглах хэрэгтэй.

Тохиромжтой жинтэй ямар нэгэн зүйл олж аваарай. Үүнийг орон нутгийнхаа шуудангийн газарт аваачиж өгөх хэрэгтэй мэт дүр үзүүлж, жингийнхээ жин дээр анхааралтай тэмдэглээрэй. Эсвэл нутгийн нөхөрсөг ногоочин гэх мэт худалдаачинд авчирч өгч болно. Аливаа нэр хүндтэй худалдаачин арилжааны стандартыг дагаж мөрдөхийн тулд масштабаа тогтмол тохируулж байх ёстой.

Та одоо мэдэгдэж буй жинтэй объекттой боллоо. Үүнийг жинлүүр дээрээ тавиад уншсан зүйлээ тэмдэглээрэй. Одоогийн хэмжигдэхүүний коэффициентийг олж авсан уншилтаар үржүүлж, үр дүнг грамм, килограмм, фунт, бичил заан эсвэл таны сонгосон нэгжээр авсан байх ёстой хэмжээгээр нь хуваана. Үр дүн нь таны шинэ масштабын хүчин зүйл юм. Та жингээ дахин туршиж үзээрэй, шаардлагатай бол процедурыг давтана уу.