hx711是一款用得比较多的器件,该芯片与后端MCU 芯片的接口和编程非常简单,所有控制信号由管脚驱动,无需对芯片内部的寄存器编程。输入选择开关可任意选取通道A 或通道B,与其内部的低噪声可编程放大器相连。hx711接单片机的方法都是大同小异的,那么hx711模块接32位单片机哪个引脚了?比如STM32。
首先我们要知道hx711模块是要求5V左右提供电工作电压,而且芯片手册有个要求:数字电源(DVDD)应使用与 MCU 芯片相同的的数字供电电源。
一般情况下与32位单片机接的引脚主要三个。
11 脚PD_SCK 数字输入 断电控制(高电平有效)和串口时钟输入
12 脚 DOUT 数字输出 串口数据输出
16 脚 DVDD 电源 数字电源: 2.6 ~ 5.5V
供电电源数字电源(DVDD)应使用与MCU 芯片相同的的数字供电电源。HX711 芯片内的稳压电路可同时向 A/D 转换器和外部传感器提供模拟电源。稳压电源的供电电压(VSUP)可与数字电源(DVDD)相同。稳压电源的输出电压值(VAVDD)由外部分压电阻R1、R2 和芯片的输出参考电压VBG 决定,VAVDD=VBG(R1+R2)/R2。应选择该输出电压比稳压电源的输入电压(VSUP)低至少100mV。
如果不使用芯片内的稳压电路,管脚VSUP应连接到DVDD 或AVDD 中电压较高的一个管脚上。管脚VBG 上不需要外接电容,管脚VFB 应接地,管脚BASE 为无连接。时钟选择如果将管脚 XI 接地,HX711 将自动选择使用内部时钟振荡器,并自动关闭外部时钟输入和晶振的相关电路。这种情况下,典型输出数据速率为10Hz 或80Hz。如果需要准确的输出数据速率,可将外部输入时钟通过一个20pF 的隔直电容连接到XI管脚上,或将晶振连接到XI 和XO 管脚上。这种情况下,芯片内的时钟振荡器电路会自动关闭,晶振时钟或外部输入时钟电路被采用。此时,若晶振频率为11.0592MHz, 输出数据速率为准确的10Hz 或80Hz。输出数据速率与晶振频率以上述关系按比例增加或减少。使用外部输入时钟时,外部时钟信号不一定需要为方波。可将MCU 芯片的晶振输出管脚上的时钟信号通过20pF 的隔直电容连接到XI管脚上,作为外部时钟输入。外部时钟输入信号的幅值可低至150mV。
串口通讯串口通讯线由管脚PD_SCK 和DOUT 组成,用来输出数据,选择输入通道和增益。当数据输出管脚DOUT 为高电平时,表明A/D 转换器还未准备好输出数据,此时串口时钟输入信号PD_SCK 应为低电平。当DOUT 从高电平变低电平后,PD_SCK 应输入25 至27 个不等的时钟脉冲。其中第一个时钟脉冲的上升沿将读出输出24 位数据的最高位(MSB),直至第24 个时钟脉冲完成,24 位输出数据从最高位至最低位逐位输出完成。第25至27 个时钟脉冲用来选择下一次A/D 转换的输入通道和增益。
上图为HX711芯片应用于计价秤的一个参考电路图。该方案使用内部时钟振荡器(XI=0),10Hz的输出数据速率(RATE=0)。电源(2.7~5.5V)直接取用与MCU 芯片相同的供电电源。通道A与传感器相连,通道B通过片外分压电阻与电池相连,用于检测电池电压。
HX711在Arduino上的接线方式1. VCC 可以是 2.6-5.5 中的任意值,因为我们使用的是 Arduino ,所以直接5V供电,GND 接地。
2. SCK 接 Arduino 的 Pin 9,DT 接 Pin10,这两个接脚可以在程序中改变。
3. E+、E-、A+ 和 A- 分别接桥式传感器的:激励电压正、负,输出电压正、负
(E+ 接红线;E- 接黑线;A+ 接绿或蓝线;A- 接白线)。
4. B+ 和 B- 接通道B的传感器,也可以通过分压电路接电源,用来检测电源电压。不用的话最好接GND,不过有网友试验不接也没问题。
示例代码
#include 《HX711.h》 // 包含库的头文件
HX711 hx(9, 10); // 数据接脚定义
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
double sum = 0; // 为了减小误差,一次取出10个值后求平均值。
for (int i = 0; i 《 10; i++) // 循环的越多精度越高,当然耗费的时间也越多
sum += hx.read(); // 累加
Serial.println(sum/10); // 求平均值进行均差
}
给的示例程序非常简单,但是我查看库中含有很多示例没有给出的函数:
HX711(byte sck, byte dout, byte amp = 128, double co = 1); // 定义 sck、dout 接脚,增益倍数(默认128)和修正系数(默认1)
void set_amp(byte amp); // 改变增益倍数和对应的通道,至少调用一次 read() 后起作用
bool is_ready(); // 返回 hx711 是否可用,在 read() 函数中会被调用
long read(); // 返回传感器电压值,如果 hx711 不可用则程序会暂停在此函数
double bias_read(); // 返回:(read() - 偏移值) * 修正系数
void tare(int t = 10); // 将皮重添加到偏移值,影响每次 read(); 的调用
void set_co(double co = 1); // 修改修正系数(默认为1)
void set_offset(long offset = 0); // 修改偏移值(默认为0)
可以看到,HX711还可以使用四参数方式定义,同时指定增益倍数及修正系数。在程序运行中还可以随时改变增益倍数,修正系数以及利用偏移值实现去皮重等功能,非常实用。
这里唯一需要解释的是第一个函数,
HX711 hx(9, 10); // 这样用说明只定义SCK和DOUT接脚,AMP默认使用A通道的128位增益,修正系数默认为1;
HX711 hx(9, 10, 64); // 这样用说明定义SCK和DOUT接脚,AMP使用A通道的64增益,修正系数默认为1;
HX711 hx(9, 10, 32, 1.4); // 这样用说明定义SCK和DOUT接脚,AMP使用B通道的32位增益,修正系数为1.4;
这里有关通道和增益倍数的选择,资料中已经提及过,A通道只有128和64位两种增益倍数,对应满载电压为 20mV 和 40mV,B通道只有固定的32位增益倍数,满载电压为 80mV,使用时各个通道输入电压不要超过对应增益倍数的满载电压。当然,程序中额可以随时切换增益倍数和通道,使用set_amp(amp)函数即可,当然,amp 的值只能是 128、64或32。
再强调一句,如果增益倍数选择32位增益,那么读出的数据就是B通道的。
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