Основы робототехники

Делаем простые весы с помощью Arduino

Содержание

Как сделать простые весы с помощью Arduino, HX711, датчиков нагрузки и элементов поверхностей для обычных полок.

Шаг 1. Что нам понадобится

Arduino — в нашем уроке мы используем стандартный Arduino Uno, другие версии Arduino или клоны должны также работать.

Делаем простые весы с помощью Arduino

HX711 на переходной плате — этот микрочип специально предназначен для усиления сигналов от весоизмерительных датчиков и передачи их в другой микроконтроллер. Весоизмерительные датчики подключаются к этой плате и она сообщает Arduino что измеряют датчики нагрузки.

Датчик нагрузки на 5 кг. Датчик нагрузки представляют собой металлические детали специальной формы к которым приклеиваются тензодатчики. Тензорезисторы — это резисторы, которые меняют свое сопротивление, когда они изогнуты. Когда металлическая часть изгибается, сопротивление тензодатчика изменяется (HX711 точно измеряет это небольшое изменение сопротивления). Вы можете купить HX711 и весоизмерительную ячейку здесь, например, на Амазоне — https://www.amazon.com/Degraw-Load-Cell-HX711-Combo/dp/B075317R45/.

Прочная плоская монтажная поверхность (x2) — идеальная жесткая деталь из твердой древесины или металла.

Провода разных цветов для подключения всех частей.

Электропитание для Arduino.

Шаг 2. Устанавливаем датчик нагрузки

Устанавливаем датчик нагрузки

Сначала мы собираемся установить весоизмерительный датчик. Конечно, вы можете сделать по-своему, но вот рекомендации, которые вам желательно сделать:

  1. Алюминиевый тензодатчик должен иметь 4 резьбовых отверстия и метки, показывающие направление силы. Установите сторону без метки на неподвижную поверхность и установите сторону с этикеткой на движущуюся поверхность. Стрелка на маркированной стороне должна указывать вниз в направлении движения платформы при приложении нагрузки.
  2. Монтажная пластина (опора, поверхность) и подвижная пластина должны быть как можно более жесткими.
  3. Удостоверьтесь, что между монтажными пластинами и тензодатчиком устанавливаются какие-то жесткие прокладки. Стойки или шайбы хорошо работают. Цель состоит в том, что любое усилие, прикладываемое к движущейся пластине, приводит к изгибу и скручиванию тензодатчика. Без прокладок загрузка будет передаваться непосредственно с подвижной пластины на неподвижную пластину, не затрагивая тензодатчик.

Шаг 3. Подключаем датчик нагрузки и HX711

Подключаем датчик нагрузки и HX711

См. схему подключения датчиков нагрузки, HX711 и Arduino выше на рисунке.

На алюминиевых тензодатчиках несколько тензодатчиков уже соединены вместе для моста Уитстона. Все, что вам нужно сделать, — это подключить провода к плате HX711 в правильной ориентации.

Шаг 4. Добавляем библиотеку HX711 в среду разработки Arduino

Библиотека HX711 доступна по ссылке https://github.com/bogde/HX711.

Чтобы посмотреть инструкцию о том, как добавить библиотеку в вашу Arduino IDE перейдите по ссылке на официальный сайт Arduino: https://www.arduino.cc/en/Guide/Libraries.

Шаг 5. Код, калибровка и взвешивание

Калибровка и взвешивание

У пользователя Sparkfun есть ряд классных программ для Ардуино для запуска процесса взвешивания. Самая актуальная версия размещена ниже, но также её можно скачать с репозитория — https://github.com/sparkfun/HX711-Load-Cell-Amplifier.

Первый шаг программы заключается в определении калибровочных коэффициентов для шкалы. Для этого запустите этот код:

После калибровки шкалы вы можете запустить эту пробную программу, а затем переделать ее для своих целей:


Источник: arduinoplus.ru