Trabalhar com o chip chinês ADC Hx711 (conclusão)

Depois de algum tempo, um segundo conhecimento do artigo inicial causou uma sensação de incompletude na questão do uso deste ADC . Sim, foram realizados alguns estudos sobre este produto, foram encontradas fraquezas e sugeridas maneiras de contornar essas fraquezas, mas não havia dúvida de aplicação prática EXPERIMENTAL.

O trabalho de Andrei Gerasimenko (“O ADC NH711 da 3.3V- não acredita na documentação chinesa e não apenas ...” (https:// habr.com / ru / post / 438772)) não exigia uma consideração absoluta do peso da colméia. A condição de relatividade das colmeias ponderadas eliminou o erro de pesagem, porque os erros técnicos decorrentes de mudanças nas condições externas agiram em todos os objetos de rastreamento e foram automaticamente excluídos da análise do estado das colmeias. A situação é diferente com a pesagem simples.

As fraquezas do transdutor na forma de distribuição do erro de medição diferente da distribuição aleatória e observada por mim também foram encontradas por Nikopol_86 ("... não acredito na documentação chinesa" Nikopol_86 em fevereiro de 86, às 09:27), que também eram estudos teóricos.

Minha aplicação do método da média móvel para "acalmar" o tremor dos últimos bits da conversão de 24 bits mostrou sua eficácia, mas não havia um dispositivo de medição pronto, levando em consideração todas as descobertas acima.

Para a conclusão final sobre a adequação do Hx711 para uso em balanças, um programa de pesagem foi desenvolvido com base no diagrama do circuito: O



circuito é alimentado por uma fonte de alimentação convencional convencional com 5 volts e 1 ampère constantes.

Ao desenvolver o programa, todas as desvantagens observadas anteriormente do ADC foram levadas em consideração. E agora sobre o programa incorporado no controlador ATMega16.

Quando a energia é ligada, o indicador exibe: o valor ADC lido na célula de carga na linha inferior, o valor do peso obtido pela normalização dos valores ADC da linha inferior é exibido na linha superior. Geralmente é isso: a linha superior é 1.015 e a linha inferior é 1085. Após colocar o contêiner desejado na plataforma, as leituras são zeradas pressionando a tecla 2 (embalagem), o que leva a 0,000 e 0 nas linhas superior e inferior do indicador, respectivamente. Depois disso, colocando a carga pesada na plataforma, lemos o peso da linha superior.

Deve-se observar que a função de zero automático, ou seja, inserir o peso da tara no peso de leitura da plataforma no momento em que a balança é ligada, não está implementada. Os valores dos coeficientes de normalização são "costurados" no programa com antecedência (na memória flash do controlador), o que permite a pesagem imediatamente após levar em consideração o peso da tara.

Para alterar os coeficientes de normalização, é fornecido um modo para calibrar as balanças com uma parte do peso (neste caso, 2 kg). Para entrar neste modo, é necessário liberar a plataforma, aguardar leituras estáveis ​​e pressionar as teclas 12 e 17 simultaneamente.
A linha superior exibe: “Cal: gire a tecla 12”, que indica que a balança entra no modo de calibração com parte do peso. Para continuar, você deve pressionar a tecla 12. A linha inferior mostra "Pressione a tecla Tara", o que significa que a balança está pronta para "lembrar" o valor do contêiner. Para continuar, pressione Tecla2 (Tara). A linha inferior exibe "Coloque a chave de 2 kg17". Coloque um peso de 2 kg na plataforma, aguarde e pressione a Tecla17. No indicador na linha superior é 2.000 e na linha inferior é 2130. A balança mudou para o modo de pesagem. Retire o peso e continue a pesar. É importante que os novos coeficientes de normalização sejam registrados na RAM do controlador e sejam apagados (desaparecem) após desligar a balança.

Um procedimento semelhante é conveniente, mas no processo de trabalho, um peso de 2 kg nem sempre está à mão. Para este caso, é fornecido um procedimento de correção da calibração. Para entrar neste procedimento, desligue a balança, reorganize o JP1, para que a porta de saída do controlador esteja em curto até o terra. Ligue a balança. O valor de um dos coeficientes de normalização é adicionado à linha superior, neste caso, é 5325. Zere as balanças da Chave2, coloque o peso que conhecemos na plataforma e aumente com as teclas Chave12 e diminua o valor do peso indicado pelas escalas com a Chave17. Alcançamos a igualdade entre o peso colocado na plataforma e o peso indicado pelas balanças. Depois que a igualdade é alcançada, o JP1 abre o circuito. IMPORTANTE: é melhor fechar o jumper quando a balança estiver desligada. Abrindo apenas quando a energia está ligada.O valor do coeficiente de normalização exibido também muda durante o processo de ajuste. A relação inversa, quanto maior o coeficiente, menor o peso exibido e vice-versa. O fato é que o novo valor do coeficiente também é gravado na RAM interna do controlador. Bom, isso é tudo.

Essas balanças foram operadas na oficina de embalagens por 2 turnos de trabalho de 8 horas, continuamente, temperatura ambiente de 18 a 22 graus Celsius. Já o primeiro dia de operação mostrou que mudanças de peso, devido a fatores externos: aquecimento do equipamento, saltos na temperatura ambiente devido à abertura das portas, são satisfatórias. Todas as flutuações estão na faixa de 10 a 15 gramas (o peso médio do produto embalado é de 10 kg), o que é aceitável para um determinado peso. Portanto, os erros de pesagem permitidos pela metrologia para balanças com o maior limite de pesagem de 15 kg LEL são:



O modo de correção de calibração inserido é conveniente. Mas foi usado principalmente na pesagem desviada de 5 a 10 gramas por 5 kg de peso. O desejo natural é ter precisamente zero erros de escala, mas não mais necessário, porque o erro está na faixa permitida.

Como conclusão , acredito que o chip Nh711 baseado no módulo ADC chinês mostrou-se viável e capaz de ser usado como esquemas de balança convencionais e classe média. A ausência de correção de peso da temperatura ambiente no próprio microcircuito é o ponto mais vulnerável deste módulo (microcircuito). Minha prática mostrou que, para dispositivos que operam em condições com pequenas flutuações na temperatura ambiente, o erro de medição não excede os erros permitidos pela metrologia. No entanto, a questão de usar este módulo para balanças que operam, por exemplo, no mercado, quando no verão a temperatura está acima de +30 e no inverno até -15 graus Celsius, permanece em aberto.

Infelizmente, não tenho a oportunidade de testar as balanças em uma câmara de calor e responder a essa pergunta; portanto, no final do artigo, anexo um arquivo hexadecimal (não para o arduino), para memória flash do microcontrolador. O diagrama é mostrado acima, as características do extensômetro também são fornecidas. Se alguém estiver interessado neste módulo ADC e houver uma câmara de calor, você poderá realizar os testes necessários. É aconselhável compartilhar seus resultados.

Arquivo: Scale16_11.hex. Link: cloud.mail.ru/public/4Edm/43fwpHEPU
Tudo de bom !