Hx711- Un guide du HX711 et de la cellule de charge

Avez-vous déjà travaillé avec le HX711 et des cellules de pesée ? Vous ne l'avez peut-être pas fait, mais vous avez probablement interagi avec des balances. Les composants ci-dessus sont quelques-unes des parties essentielles des balances électroniques. Notre article se concentrera fondamentalement sur le HX711 et son entrée en tant que convertisseur numérique dans les balances à cellule de pesée. En outre, nous mettrons en évidence son brochage, ses fonctionnalités et d'autres informations essentielles sur les mesures des cellules de charge.

Qu'est-ce que le HX711 ?

Il s'agit d'un convertisseur analogique-numérique (ADC) numérique de haute précision avec 24 bits précieux dans les applications de balance. De plus, il est essentiel dans les applications industrielles, principalement en interface avec un capteur à pont.

Le HX711 est essentiel pour l'amplification du signal provenant des cellules des balances de charge et la transmission du signal à un microprocesseur. De plus, il dispose d'une borne à vis à 4 broches et d'un connecteur Grove I2C. Ces pièces sont essentielles pour se connecter à un microcontrôleur et à une cellule de charge sans soudure.

Ainsi, avec la bibliothèque hx711 et Arduino, vous pouvez créer un système de capteur de poids Arduino.

Amplificateur de cellule de charge HX711

Source :Flickr

Configuration des broches HX711

Pieds humains sur une balance électronique

L'ADC a 16 broches. Examinons chacun d'eux et leurs fonctions respectives.

Numéro d'identification	Pin Name	Pin Fonction/Description
1	VSUP	C'est la broche d'alimentation utile pour réguler une alimentation de 2,7 V à 5,5 V
2	BASE	Une broche de sortie analogique est responsable du contrôle du régulateur de la sortie. De plus, s'il n'est pas utilisé, il reste NC.
3	AVDD	Aussi, une broche d'alimentation. Cependant, c'est pour l'alimentation analogique de 2,6 à 5,5V
4	VFB	C'est la broche d'entrée analogique, utile dans le contrôle du régulateur de l'entrée. Lorsque vous ne l'utilisez pas, vous devez le connecter à l'AGND.
5	AGND	C'est la broche de terre.
6	VBG	C'est la sortie analogique de l'ADC, le son comme sortie de dérivation de référence.
7,8	INA-, INA+	Ce sont respectivement les bornes d'entrée analogique négative et positive du canal A.
9,10	INB-, INB+	Similaire à 7 et 8, ce sont respectivement les canaux d'entrée négatifs et positifs du canal B.
11	PD-SCK	Il fonctionne comme la broche d'entrée numérique pour les commandes de mise hors tension. Il est également utile en tant qu'entrée d'horloge série.
12	DOUT	La broche de sortie numérique. Il fonctionne comme terminal de sortie de données série.
13,14	XO, XI	Il s'agit respectivement des bornes d'E/S numériques et d'entrée numérique. XO fonctionne comme une entrée/sortie Crystal, tandis que XI est l'entrée d'horloge externe.
15	TARIF	Similaire à la broche 14, c'est une broche d'entrée numérique. Cependant, sa fonction est le contrôle du débit de données de sortie.
16	DVDD	Comme la broche 3, c'est aussi une broche d'alimentation. Néanmoins, il s'agit principalement d'un terminal d'alimentation numérique.

Caractéristiques et spécifications du HX711

Peser un bébé sur une balance électronique

Voici les principales caractéristiques et spécifications de l'ADC :

1. Sa plage de température de fonctionnement est comprise entre -40℃ et +85℃. En outre, il dispose d'une plage de tension d'alimentation de fonctionnement de 2,6 V à 5,5 V.
2. Deuxièmement, il s'agit d'un régulateur d'alimentation sur puce, d'un oscillateur, d'une réinitialisation à la mise sous tension et d'un PGA actif à faible bruit.
3. De plus, il comporte des canaux d'entrée différentiels qui sont chacun sélectionnables pendant le fonctionnement. Son débit de données de sortie sélectionnable est de 10SPS ou 80SPS.
4. En outre, il dispose également d'un rejet d'alimentation simultané de 50 et 60 Hz et d'une fonction de réinitialisation à la mise sous tension.
5. Sa consommation de courant en fonctionnement normal est < 1,5 mA, tandis qu'à l'arrêt, elle est < 1uA.
6. Enfin, il dispose d'un gain sélectionnable de 32, 64 et 128 et d'une commande numérique et d'une interface série faciles à utiliser. Ainsi, il ne nécessite pas de programmation préalable pour être utilisé.

Qu'est-ce qu'une cellule de charge/capteur de poids ?

Utiliser une balance en laboratoire.

C'est un composant qui détecte une charge ou une force et la convertit en une sortie électrique. L'une des utilisations fondamentales d'une cellule de charge est de mesurer le poids d'un objet. En outre, il est utile de surveiller les changements de poids au fil du temps. De plus, il peut indiquer la contrainte qu'un objet exerce sur une surface.

La partie centrale du capteur de poids est un métal avec plusieurs résistances électriques. Ainsi, lorsque vous appliquez une force, la résistance électrique change au fur et à mesure que le métal se déplace. Lors du retrait du poids, le métal reprend sa position d'origine. La qualité et la précision de la cellule de charge reposent sur la réversibilité de ce matériau.

Par conséquent, les cellules de charge convertiront la force mécanique en valeurs numériques. De plus, ils sont de formes et de tailles différentes, selon le poids qu'ils sont destinés à mesurer. Par conséquent, ils sont utiles dans toutes sortes de balances électroniques.

HX711 et projet de cellule de charge

Une balance électronique dans un magasin d'alimentation

Le HX711 est courant dans les balances commerciales. Cependant, il existe de nombreux projets simples de capteur de cellule de charge que vous pouvez entreprendre. Ils incluent :

• Balance Arduino HX711 et cellule de charge
• Table basse intelligente
• Balance de cuisine Raspberry Pi
• Un sac de frappe Arduino HX711 et cellule de charge
• Balance Arduino avec cellule de charge de 5 kg et amplificateur HX711

Fondamentalement, le principe général est le même dans tous les projets. Dans cet article, nous allons nous concentrer sur l'Arduino HX711 et l'échelle de cellule de charge et construire une échelle numérique Raspberry Pi.

Balance Arduino HX711 et cellule de charge

Peser des fruits sur une balance électronique

Les matériaux dont vous aurez besoin pour cet assemblage sont les suivants :

• Arduino Uno standard/Arduino Uno Rev 3
• Grove – CAN pour cellule de charge (HX711)
• Cellule de charge de 5 kg
• Une surface de montage solide
• Fils de couleurs différentes
• Alimentation

Étapes d'assemblage

1. Tout d'abord, vous devez monter la cellule de charge. Habituellement, la cellule de charge a quatre trous. De plus, il comporte une étiquette qui indique la direction de la force. Ainsi, fixez le côté sans étiquette à la surface que vous souhaitez fixer. D'autre part, montez la zone avec l'étiquette avec la surface mobile.
2. Assurez-vous également que vous avez fixé la plaque mobile et la plaque de montage aussi solidement que possible.
3. Ensuite, il est également essentiel d'inclure des entretoises rigides entre les cellules de charge et les plaques de montage. Vous pouvez utiliser des rondelles ou des entretoises pour cela. Idéalement, cela permet de s'assurer que l'application d'une force sur la plaque mobile provoquera une flexion et une torsion de la cellule de pesée. En l'absence des rondelles, la charge exercerait une force sur la plaque fixe sans appuyer sur la cellule de charge.
4. Après cela, vous devez connecter le HX711 à l'Arduino et aux cellules de charge. Le brochage que nous avons examiné plus tôt devrait être utile pour vous guider sur la façon de procéder.

Schéma du circuit

5. Ensuite, ajoutez un code de bibliothèque HX711 à votre IDE Arduino ou à la version Arduino que vous utilisez. Après cela, vous devrez calibrer la balance, puis elle sera prête à être utilisée pour effectuer des mesures.

Construire une balance numérique Raspberry Pi (avec capteur de poids HX711)

Une balance électronique à l'ancienne

Vous aurez besoin des matériaux suivants pour cet assemblage :

• Vert HX711
• Cellule de charge
• Câble de liaison 
• Breadboard
• Deux planches qui ne se plient pas trop facilement.
• Boulons et écrous assortis

Étapes d'assemblage

Une balance électronique polyvalente

1. Tout d'abord, vous devez monter la cellule de charge sur les deux plaques avant de vous connecter au capteur de poids HX711. Par conséquent, à l'aide d'un tournevis, faites des trous sur les plaques. Notez également que vous devez séparer la cellule de charge de la carte à l'aide d'un écrou lors du montage. Cela aidera à protéger le tableau.
2. Deuxièmement, assurez-vous d'avoir serré les écrous en veillant à ce que les vis ne glissent pas de la carte.
3. Ensuite, connectez les quatre câbles de la cellule de charge au capteur de poids. Néanmoins, vous vous rendrez compte que le HX711 vert comporte six terminaux alors que nous n'en avons besoin que de quatre. Ainsi, faites la connexion comme suit :

Fil	Terminaux HX711 verts
Fil rouge	E+
Fil noir	E-
Fil blanc	A+
Fil vert	A-

4. Après avoir effectué les connexions, vous devez laisser B+ et B-. Notez également que vous pourriez avoir S+ et S- au lieu de A+ et A- dans d'autres versions du capteur. Sachez simplement qu'ils représentent la même chose.
5. Par la suite, vous devez maintenant connecter le capteur au Raspberry Pi. Ici le câblage est moins sophistiqué puisque vous disposez désormais de quatre connexions. Par conséquent, connectez les deux comme suit :

Capteur de poids	IP Framboise
VCC	Broche de tension d'alimentation
GND	Terre
SCK	GPIO 6
DT	GPIO 5

6. Une fois que vous avez terminé les connexions, exécutez le code logiciel du capteur de poids Raspberry Pi. Enfin, calibrez la balance Raspberry Pi avec des poids connus et elle sera prête à l'emploi.

Applications HX711

Une balance de cuisine numérique

• Il est utile dans les applications de contrôle industriel et les balances électroniques.
• Il est également essentiel dans les ascenseurs intelligents et les portes automatiques.

Résumé

Comme vous l'avez vu, le HX711 est l'une des parties les plus importantes des balances électroniques. En outre, il a de nombreuses autres applications que nous avons expliquées ci-dessus. De plus, en utilisant les informations que nous vous avons fournies, il est possible de construire différentes échelles. Tout ce dont vous avez besoin est une cellule de charge, HX711 et Arduino. Contactez-nous s'il y a quelque chose de plus que vous aimeriez que nous clarifiions, et nous vous répondrons rapidement.