Programování | Pojďme programovat elektroniku

Programování elektroniky: Postavíme 5kg kuchyňskou váhu pro každého kutila a kutilku

  • Dnes si ukážeme, jak fungují odporové tenzometry
  • Jejich signál přečteme 24bitovým A/D převodníkem HX711
  • Postavíme si kuchyňskou váhu s rozsahem do 5 kilogramů

V dnešním pokračování našeho seriálu si vyzkoušíme práci se čtyřvodičovým a 5kg váhovým senzorem a 24bitovým A/D převodníkem HX711 (PDF). Naprogramujeme si jednoduchou kuchyňskou váhu s rozsahem měření do 5 kilogramů a s přesností na gram.

Ve videu se můžete podívat, jak to celé dopadlo. Níže v článku si pak podrobně vysvětlíme, jak vlastně podobné digitální váhy fungují a nebude chybět ani zdrojový kód pro Arduino s kalibrační funkcí a zobrazením hmotnosti na segmentovém displeji.

Podívejte se, co umí naše kuchyňská váha:

Zdrojové kódy projektu najdete také na GitHubu našeho seriálu

Open-Smart Weight Sensor

Aby to bylo co nejjednodušší, dnešní experiment to vyzkoušíme na sestaveném prototypu Open-Smart Weight Sensor z AliExpressu, který seženete po přepočtu zhruba za 300 korun se vším všudy.

Po pár týdnech by vám měla dorazit krabička s malou stolní váhou, kterou tvoří dvě plexisklové vrstvy s průměrem 10 centimetrů na trojici gumových nožek. Mezi skly je přišroubovaný samotný váhový senzor z hliníku – v anglické terminologii load cell –, který změří zátěž o hmotnosti do 5 kg.

Klepněte pro větší obrázek
Prototypovací digitální váha s rozsahem 5 kilogramů za tři stovky

Z hliníkového hranolu vede čtveřice zabarvených kabelů:

  • Červený (E+)
  • Černý (E-)
  • Bílý (A-)
  • Zelený (A+)

A jsou připojené do drobné destičky se samotným zesilovačem HX711, na jejíž opačné straně jsou už piny pro připojení k Arduinu nebo jakékoliv jiné prototypovací desce. Tedy napájení (3V/5V) a taktový a datový signál pro primitivní sériový přenos bitů. Nebojte se, vše za nás udělá hotová knihovna.

Hliníkový hranol s tenzometry

Jak vlastně takové váhové čidlo funguje? Hliníkový hranol představuje dostatečně stabilní masu, která se ale zároveň při zátěži lehce prohne a po uvolnění opět narovná do výchozí pozice.

Klepněte pro větší obrázek
Hliníkový hranol váhového čidla je pouze médium. Samotné měření jeho ohybu po zatížení provádí série tenzometrů pod pružným lepidlem. Hranol má ve středu otvor, který usnadňuje ohyb levé části

Hliníkový hranol je pouze médium, skutečný čidlo, do kterého vedou vodiče, je totiž zpravidla pod vrstvičkou pružného lepidla v nejtenčím místě ohybu. Nejrozšířenějším typem snímače je pasivní elektrický odporový tenzometr.

Klepněte pro větší obrázek
Princip elektrického odporového tenzometru. Ohýbáním média se obvod prodlužuje, nebo zkracuje, čímž se mění i jeho vnitřní elektrický odpor

V podstatě je to jen drátek, který se při deformaci média, jehož je součástí, prodlouží, nebo zkrátí. Díky tomu se v obvodu, do kterého je připojený, mírně změní elektrický odpor, a právě tuto změnu změří a interpretuje váhové čidlo.

Wheatstoneův můstek

Aby byla drobná změna odporu dostatečně vysoká, čidlo může podobných odporových tenzometrů obsahovat hned několik. Typickým příkladem je Wheatstoneův můstek, který poté může změřit komplexní deformaci v hliníkovém hranolu, jakmile na něj položíte šálek dobré brazilské kávy.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Měření deformace/zatížení hliníkového hranolu pomocí Wheatstoneova můstku

Pokračování článku patří k prémiovému obsahu

Získejte neomezený přístup a Živě bez reklam už za 41 Kč měsíčně

Témata článku: Programování, Pojďme programovat elektroniku, Wi-Fi, Arduino, AliExpress, GitHub, PDF, C++, Nadváha, DIO, Červený, Pin, E -) Bílý, Brightness, GND, Arduino ID, Zelený, Displej, CLK, Kalibrace, Gram, EEPROM, VCC, ADC, Drátek



Podvodníci v Call of Duty Warzone mají novou zábavu. Létají v autech

Podvodníci v Call of Duty Warzone mají novou zábavu. Létají v autech

Stejně aktivně, jako Activision vymýšlí obranu proti hackerům vymýšlí i hackeři nové způsoby, jak zatopit normálním hráčům.

Michal Maliarov
Call of Duty: WarzoneBattle Royale
Navrhli jsme si základní desku Bobík 32S2. Stálo to pár dolarů a za čtyři dny dorazila z Asie

Navrhli jsme si základní desku Bobík 32S2. Stálo to pár dolarů a za čtyři dny dorazila z Asie

** Dnes si ukážeme, že design tištěného obvodu zvládne i zelenáč ** Díky editoru EasyEDA si vystačíte s webovým prohlížečem ** Hotovou desku vyrobí hongkongský JLCPCB

Jakub Čížek
BastleníDIYPojďme programovat elektroniku
Sledujte start rakety Falcon 9 s družicí CSG-2
Jiří Černý
Vesmírné startyDružiceFalcon
Lék proti depresi za stokorunu snižuje riziko těžkého průběhu i úmrtí na onemocnění covid-19

Lék proti depresi za stokorunu snižuje riziko těžkého průběhu i úmrtí na onemocnění covid-19

** Klinická studie zkoumala vliv antidepresiva fluvoxamin na covid-19 ** Počet úmrtí souvisejících s covidem-19 klesl zhruba o 90 % ** Potřeba intenzivní lékařské péče se snížila zhruba o 65 %

Karel Kilián
COVID-19LékyDepreseMedicína
Šedý trh s předplatným se vymyká kontrole. Spotify, Netflix nebo Disney+ můžete mít doslova za pár korun

Šedý trh s předplatným se vymyká kontrole. Spotify, Netflix nebo Disney+ můžete mít doslova za pár korun

** Sdílení účtů mezi kamarády je jen začátek ** Dnes letí nákupy předplatných v Indii nebo na Aliexpressu ** Superlevné „netflixy“ ale mohou nakonec spíš škodit

Lukáš Václavík
PředplatnéNetflixSpotify
Izrael díky speciální kamufláži zařídil pro své vojáky „neviditelnost“

Izrael díky speciální kamufláži zařídil pro své vojáky „neviditelnost“

** Materiál „Kit 300“ představuje vizuální i termální kamufláž ** Dokáže zablokovat tepelné vyzařování maskovaného vojáka či třeba stroje ** Velký kus materiálu Kit 300 může ukrýt vozidlo až do velikosti Hummeru

Stanislav Mihulka
IzraelMateriálArmáda
Nejlepší filmy na Netflixu v roce 2021. Všechny mají český dabing nebo titulky

Nejlepší filmy na Netflixu v roce 2021. Všechny mají český dabing nebo titulky

Tyto filmy byly v roce 2021 na českém Netflixu nejoblíbenější. Nerozlišujeme žánr, stáří ani hodnocení na filmových webech. Jde o oblíbenost, kterou sleduje web FlixPatrol a počítá z ní souhrnné žebříčky.

Ondřej Králík
Netflix
Rusko obviňuje astronautku NASA ze sabotáže Mezinárodní vesmírné stanice
Jiří Černý
Mezinárodní vesmírná staniceNASARusko