arduino IDE环境下ESP32使用带有HX711放大器的称重传感器_esp32 hx711

称重传感器

称重传感器将力转换为可以测量的电信号。电信号与施加的力成比例地变化。称重传感器有不同类型：应变仪、气动式和液压式。在本教程中，我们将介绍应变仪测压元件。
应变仪测压元件由一根金属棒和附带的应变仪组成（上图中的白色胶水下）。应变仪是一种测量物体上的力或应变的电传感器。当外力施加到物体上时，应变仪的电阻会发生变化，这会导致物体形状（在这种情况下是金属棒）变形。阻力的变化与施加的载荷成正比，这使我们能够计算物体的重量。
通常，测压元件有四个连接在惠斯通电桥上的应变仪（如下所示），使我们能够获得准确的电阻测量值。
称重传感器的导线通常具有以下颜色：

HX711放大器

HX711放大器是一个接线板，允许轻松读取称重传感器以测量重量。在一侧连接称重传感器导线，在另一侧连接微控制器。HX711使用双线接口（时钟和数据）与微控制器进行通信。
需要焊接GND、DT、SCK和VCC引脚上的插头引脚才能连接到ESP32。我把测压元件导线直接焊接到E+、E-、A-和A+引脚上。称重传感器导线非常薄且易碎，焊接时要小心，以免损坏导线。

称重传感器和HX711放大器与ESP32的接线

HX711放大器通过双线接口进行通信。将其连接到所选微控制器的任何GPIO。将数据引脚（DT）连接到GPIO16，将时钟引脚（CLK）连接到GPIO4。也可以使用任何其他合适的引脚。

安装HX711库

“管理库”中搜索“HX711 Arduino Library”并安装Bogdan Necula的库。

校准天平

将称重传感器连接到HX711放大器，并将放大器连接到ESP32。设置好磅秤（称重传感器两端连接的两块板），并安装好HX711库。
在称重之前，需要首先通过获得校准系数来校准称重传感器。校准系数不同，不要跳过。
1） 准备一个已知重量的物体。
2） 将以下代码上传到ESP32。

// 校准称重传感器
#include <Arduino.h>
#include "soc/rtc.h"
#include "HX711.h"

// HX711电路接线
const int LOADCELL_DOUT_PIN = 16;
const int LOADCELL_SCK_PIN = 4;

HX711 scale;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  rtc_clk_cpu_freq_set(RTC_CPU_FREQ_80M);
  scale.begin(LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN);
}

void loop() {

  if (scale.is_ready()) {
    scale.set_scale();    
    Serial.println("等待... 移除托盘重物");
    delay(5000);
    scale.tare();
    Serial.println("皮重测量完成...");
    Serial.print("放已知重量物体...");
    delay(5000);
    long reading = scale.get_units(10);
    Serial.print("结果: ");
    Serial.println(reading);
  } 
  else {
    Serial.println("HX711离线.");
  }
  delay(1000);
}
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在我的例子中，读数是-141449。已知重量为300克，因此我的校准系数为：-141449/300=-471.497。

称重

既然知道了校准系数，就可以使用称重传感器对物体进行称重。从已知重量的物体开始称重，如果数值不准确，则重复校准过程。
将以下代码复制到Arduino IDE中。在上传之前，不要忘记在代码的第43/44行插入校准系数。

#include <Arduino.h>
#include "HX711.h"
#include "soc/rtc.h"

// HX711接线
const int LOADCELL_DOUT_PIN = 16;
const int LOADCELL_SCK_PIN = 4;

HX711 scale;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  rtc_clk_cpu_freq_set(RTC_CPU_FREQ_80M);
  Serial.println("HX711 示例");

  Serial.println("初始化");

  scale.begin(LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN);

  Serial.println("无校准：");
  Serial.print("读数: \t\t");
  Serial.println(scale.read());      // 打印ADC的原始读数

  Serial.print("读数平均值: \t\t");
  Serial.println(scale.read_average(20));   // 打印ADC 20个读数的平均值

  Serial.print("获取值: \t\t");
  Serial.println(scale.get_value(5));   // 打印ADC的5个读数的平均值减去皮重（尚未设置）

  Serial.print("获取单位: \t\t");
  Serial.println(scale.get_units(5), 1);  // 打印ADC的5个读数的平均值减去皮重（未设置）
            // 通过传感器参数（尚未设置）
            
  scale.set_scale(INSERT YOUR CALIBRATION FACTOR);
//scale.set_scale（-471.497）；//该值是通过用已知重量校准天平而获得的
  scale.tare();               //将刻度重置为0

  Serial.println("设置磅秤后:");

  Serial.print("读书: \t\t");
  Serial.println(scale.read());                 // 设置磅秤后

  Serial.print("read ave: \t\t");
  Serial.println(scale.read_average(20));       // 打印ADC 20个读数的平均值

  Serial.print("获取值: \t\t");
  Serial.println(scale.get_value(5));   // 打印ADC的5个读数的平均值减去皮重，用皮重（）设置

  Serial.print("获取单位: \t\t");
  Serial.println(scale.get_units(5), 1);        // 打印ADC的5个读数的平均值减去皮重，除以
//通过使用set_scale设置的S传感器参数

  Serial.println("Readings:");
}

void loop() {
  Serial.print("one reading:\t");
  Serial.print(scale.get_units(), 1);
  Serial.print("\t| average:\t");
  Serial.println(scale.get_units(10), 5);

  scale.power_down();             // 将ADC置于睡眠模式
  delay(5000);
  scale.power_up();
}
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ESP32数字秤

使用ESP32创建一个简单的数字秤。添加一个OLED显示屏来显示结果，并添加一个按钮来称重。

接线图

#include <Arduino.h>
#include "HX711.h"
#include "soc/rtc.h"
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <Pushbutton.h>

// HX711 circuit wiring
const int LOADCELL_DOUT_PIN = 16;
const int LOADCELL_SCK_PIN = 4;

HX711 scale;
int reading;
int lastReading;
//REPLACE WITH YOUR CALIBRATION FACTOR
#define CALIBRATION_FACTOR -471.497

//OLED Display
#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height, in pixels

// Declaration for an SSD1306 display connected to I2C (SDA, SCL pins)
#define OLED_RESET     -1 // Reset pin # (or -1 if sharing Arduino reset pin)
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

//Button
#define BUTTON_PIN 19
Pushbutton button(BUTTON_PIN);

void displayWeight(int weight){
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(0, 10);
  // Display static text
  display.println("Weight:");
  display.display();
  display.setCursor(0, 30);
  display.setTextSize(2);
  display.print(weight);
  display.print(" ");
  display.print("g");
  display.display();  
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  rtc_clk_cpu_freq_set(RTC_CPU_FREQ_80M);

  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) { 
    Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
    for(;;);
  }
  delay(2000);
  display.clearDisplay();
  display.setTextColor(WHITE);
  
  Serial.println("Initializing the scale");
  scale.begin(LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN);

  scale.set_scale(CALIBRATION_FACTOR);   // this value is obtained by calibrating the scale with known weights; see the README for details
  scale.tare();               // reset the scale to 0
}

void loop() {
  if (button.getSingleDebouncedPress()){
    Serial.print("tare...");
    scale.tare();
  }
  
  if (scale.wait_ready_timeout(200)) {
    reading = round(scale.get_units());
    Serial.print("Weight: ");
    Serial.println(reading);
    if (reading != lastReading){
      displayWeight(reading); 
    }
    lastReading = reading;
  }
  else {
    Serial.println("HX711 not found.");
  }
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