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。通道 A 的可编程增益为 128 或 64，对应的满额度差分输入信号幅值分别为±20mV 或±40mV。通道 B 则为固定的 32 增益，用于系统参数检测。芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的 A/D 转换器提供电源，系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。

1.2 芯片管脚与描述

VCC和GND引脚分别为HX711芯片的电源输入端口,供电2.6-5.5V。

DOUT是HX711芯片的数据输出引脚，它输出经过传感器A/D转换处理后的24位压力数据。

SCK是HX711芯片的时钟输入引脚，用于控制传感器进行A/D转换的时钟信号。

1.3 芯片特点

1.两路可选择差分输入

2.片内低噪声可编程放大器，可选增益为 32,64 和 128

3.片内稳压电路可直接向外部传感器和芯片内 A/D 转换器提供电源

4.片内时钟振荡器无需任何外接器件，必要时也可使用外接晶振或时钟

5.上电自动复位电路 • 简单的数字控制和串口通讯：所有控制由管脚输入，芯片内寄存器无需编程

6. 可选择 10Hz 或 80Hz 的输出数据速率

7.同步抑制 50Hz 和 60Hz 的电源干扰

8.耗电量（含稳压电源电路）：典型工作电流：< 1.6mA, 断电电流：< 1µA

9.工作电压范围：2.6 ~ 5.5V

10.工作温度范围：-40 ~ +85℃

11.16 管脚的 SOP-16 封装

二、测量原理

2.1 芯片原理图

2.2 压力传感器输出电压值

满量程输出电压=激励电压*灵敏度 1.0mv/v 例如：供电电压是 5v 乘以灵敏度 1.0mv/v=满量程 5mv。相当于有 5Kg 重力产生时候产生 5mV 的电压。

2.3 芯片原理概述

711 模块 A 通道带有 128 倍信号增益，可以将 5mV 的电压放大 128 倍，然后采样输出 24bit AD 转换的值，单片机通过指定时序将 24bit 数据读出。

2.4 数据输出，输入通道和增益选择时序图

1. 当DOUT（数据输出引脚）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；

2. 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（其中前24各时钟脉冲输出的是传感器测得的ADC数据，第25-27个时钟脉冲与数据无关，仅用于选择下一次传感器的输出增益和输出通道）。

3. 在第一个时钟脉冲的上升沿会读取出输出的24位数据的最高位（即最高有效位，MSB），然后在接下来的时钟脉冲中，逐位输出这24位数据，从最高位到最低位。这个过程会一直持续，直到24位数据全部输出完成。传感器的数据输出是从高位到低位的。

2.5 程序计算原理

2.5.1 如何计算传感器供电电压？

HX711 可以在产生 VAVDD 和 AGND 电压，即 711 模块上的 E+和 E-电压。该电压通过 VAVDD=VBG(R1 +R2 )/R2 计算。 VBG 为模块儿基准电压 1.25v R1 = 20K,R2 = 8.2K 因此得出 VAVDD = 4.3V （为了降低功耗，该电压只在采样时刻才有输出，因此用万用表读取的值可能低于 4.3v，因为万用表测量的是有效值。）

2.5.2 如何将 AD 值反向转换为重力值？

假设重力为 A Kg，（x<5Kg）,测量出来的 AD 值为 y 传感器输出，发送给 AD 模块儿的电压为 A Kg * 4.3mV / 5Kg = 0.86A mV 经过 128 倍增益后为 128 * 0.86A = 110.08AmV 转换为 24bit 数字信号为 110.08A mV * 224 / 4.3V = 429496.7296A 所以 y = 429496.7296A 因此得出 A = y / 429496.7296 。

所以得出程序中计算公式 Weight_Shiwu = (unsigned long)((float)Weight_Shiwu/429.5);

特别注意：因为不同的传感器斜率特性曲线不是完全一样，因此，每一个传感器需要矫正这里的 429.5 这个除数，才能达到精度很高。

#define GapValue 430

当发现测试出来的重量偏大时，增加该数值。如果测试出来的重量偏小时，减小改数值。该值可以为小数，例如 429.5 等。

三、单片机介绍

3.1 STM32F103C8T6最小系统板

本文使用的开发板为STM32F103C8T6最小系统板，HX711芯片使用到的引脚为PB0和PB1引脚。

四、接线说明

4.1 称重模块实物图

4.2 压力传感器与HX711芯片接线图

4.3 HX711芯片与单片机接线

HX711芯片与单片机的接线取决于HX711.H中的引脚宏定义：


#define HX711_SCK PBout(0)// PB0
#define HX711_DOUT PBin(1)// PB1

此处定义了SCK时钟引脚为PB0,DOUT输出引脚为PB1，则模块上的SCK接PB0，DT接PB1。

如果需要修改引脚，直接修改此处的宏定义。

注意：这两个引脚在HX711.C中会先初始化，修改了宏定义之后需要去HX711.C中将初始化的引脚也进行修改！引脚初始化函数为：void Init_HX711pin(void)；

五、代码编写

5.1 HX711.C


#include "HX711.h"
#include "delay.h"
 
u32 HX711_Buffer;
u32 Weight_Maopi;
s32 Weight_Shiwu;
u8 Flag_Error = 0;
 
//校准参数
//因为不同的传感器特性曲线不是很一致，因此，每一个传感器需要矫正这里这个参数才能使测量值很准确。
//当发现测试出来的重量偏大时，增加该数值。
//如果测试出来的重量偏小时，减小改数值。
//该值可以为小数
#define GapValue 106.5
 
 
void Init_HX711pin(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);	 //使能PF端口时钟
 
	//HX711_SCK
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;				 // 端口配置
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		 //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		 //IO口速度为50MHz
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					 //根据设定参数初始化GPIOB
	
	//HX711_DOUT
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//输入上拉
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  
	
	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);					//初始化设置为0
}
 
 
 
//****************************************************
//读取HX711
//****************************************************
u32 HX711_Read(void)	//增益128
{
	unsigned long count; 
	unsigned char i; 
  	HX711_DOUT=1; 
	delay_us(1);
  	HX711_SCK=0; 
  	count=0; 
  	while(HX711_DOUT); 
  	for(i=0;i<24;i++)
	{ 
	  	HX711_SCK=1; 
	  	count=count<<1; 
		delay_us(1);
		HX711_SCK=0; 
	  	if(HX711_DOUT)
			count++; 
		delay_us(1);
	} 
 	HX711_SCK=1; 
    count=count^0x800000;//第25个脉冲下降沿来时，转换数据
	delay_us(1);
	HX711_SCK=0;  
	return(count);
}
 
//****************************************************
//获取毛皮重量
//****************************************************
void Get_Maopi(void)
{
	Weight_Maopi = HX711_Read();	
} 
 
//****************************************************
//称重
//****************************************************
void Get_Weight(void)
{
	HX711_Buffer = HX711_Read();
	if(HX711_Buffer > Weight_Maopi)			
	{
		Weight_Shiwu = HX711_Buffer;
		Weight_Shiwu = Weight_Shiwu - Weight_Maopi;				//获取实物的AD采样数值。
	
		Weight_Shiwu = (s32)((float)Weight_Shiwu/GapValue); 	//计算实物的实际重量
																		//因为不同的传感器特性曲线不一样，因此，每一个传感器需要矫正这里的GapValue这个除数。
																		//当发现测试出来的重量偏大时，增加该数值。
																		//如果测试出来的重量偏小时，减小改数值。
	}
 
	
}

代码 u32 HX711_Read(void) 说明：

函数中，count是一个无符号长整型变量，用于存储从HX711获取的数据。

i是一个无符号字符型变量，用于循环读取HX711芯片数据的次数。

延时1微秒用于确保时序的准确性。

函数通过设置HX711_DOUT和HX711_SCK的电平，使HX711传感器进入读取状态。接下来，函数使用while语句来等待DOUT的第一个脉冲到来。当DOUT为高电平时，表示HX711传感器还没有准备好，此时需要等待。当DOUT为低电平时，表示HX711传感器已经准备好，可以开始读取数据了。

当传感器准备好读取后，函数使用一个for循环来读取HX711芯片的i个数据位。在每个时钟周期中，函数将SCK设为高电平，然后将count左移一位。如果此时DOUT为高电平，则表示在该时钟周期内，HX711传感器向count的当前位中写入了1，此时需要将count的最低位设为1。

读取完24个数据位后，此时count变量中存储着24位的数据。此时需要将count的最高位设为1，以便扩展到32位。这可以通过将count异或0x800000来实现。

最后，函数将SCK设为高电平，并延时一个周期，然后将SCK设为低电平。该函数返回count变量作为结果，即为从HX711传感器读取到的数据。经过转换后即可得到被测物体的重量。

5.2 HX711.H


#ifndef __HX711_H
#define __HX711_H
 
#include "sys.h"
 
#define HX711_SCK PBout(0)// PB0
#define HX711_DOUT PBin(1)// PB1
 
 
extern void Init_HX711pin(void);
extern u32 HX711_Read(void);
extern void Get_Maopi(void);
extern void Get_Weight(void);
 
extern u32 HX711_Buffer;
extern u32 Weight_Maopi;
extern s32 Weight_Shiwu;
extern u8 Flag_Error;
 
#endif

5.3 MAIN.C

5.3.1 添加头文件


#include "delay.h"
#include "HX711.h"

5.3.2 初始化


Init_HX711pin();
delay_init();

延时函数需要自己加入，用于确保读取的准确性。

5.3.3 初始化完成后首先进行一次去皮


Get_Maopi();				//称毛皮重量
delay_ms(2000);
Get_Maopi();				//重新获取毛皮重量

系统初始化过程中，需要确保压力传感器上没有物品，否则系统初始化会将当前的重量作为初始值，影响后面物体的实际重量。

5.3.4 测重函数


while(1)
	{
		Get_Weight();
 
	}

5.3.5 完整main函数（带显示屏显示）


#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "HX711.h"
#include "oled.h"
#include "stdio.h"
 
int main(void)
{
	Init_HX711pin();
	delay_init();
	
	OLED_Init();
	OLED_ColorTurn(0);//0正常显示，1 反色显示
	OLED_DisplayTurn(0);//0正常显示 1 屏幕翻转显示
	OLED_Clear();
	
	Get_Maopi();				//称毛皮重量
	delay_ms(2000);
	Get_Maopi();				//重新获取毛皮重量
	
	OLED_ShowChinese(0,0,0,16,1);  //当
	OLED_ShowChinese(16,0,1,16,1);  //前
	OLED_ShowChinese(32,0,2,16,1);  //重
	OLED_ShowChinese(48,0,3,16,1);  //量
	OLED_ShowChar(64,0,':',16,1);  //:
	OLED_ShowChar(112,0,'g',16,1);  //g
	
	while(1)
	{
		OLED_Refresh();
		Get_Weight();
 
	}
}

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六、测量效果

当前重量即单片机读取HX711芯片数据后经过转换得到的重量。

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