單片機開發之HX711的計算

2020-05-12

最近接了一個單片機開發項目，需要使用HX711芯片來處理稱重傳感器的值。作為一個多年老司機，在HX711官網上沒找到稱重值的計算方法，網上的資料也不全。因此在調試出HX711的稱重值之后，將項目過程做一個記錄，為后面開發的人提供微薄的幫助。

硬件電路在此略過不提了，簡略說下HX711在STM32單片機開發的過程。

1、初始化硬件HX711_init;

2、實現HX711 AD值讀取函數HX711_Read_AD;

3、記錄沒有物品時HX711_Read_AD讀取的AD值adj;

4、編譯燒錄運行程序，將一個質量為M的物品放到托盤上，HX711_Read_AD讀出物品的AD值A1?？捎嬎愕玫椒Q重系數 γ=M/(A1-adj);

5、將γ常量系數寫入到代碼中，實現HX711_Read_Weight函數，例如HX711_Read_AD讀取待測物的AD值是A，待測物品質量m=(A-adj)*γ = M*(A-adj)/(A1-adj)；

以下代碼是HX711在STM32F103上的代碼實現，已經過驗證：

#define HX711_SCK       PBout(13)  //SCK

#define HX711_READ_SDA  PBin(12)   //輸入SDA

static u32 adj = 0;//無物稱重時HX711讀出的AD值

/*初始化硬件*/

void HX711_init(void)

{

      u32 sum=0;

      int i=0;

       GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

      RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE ); 

      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;

      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;   //推挽輸出

      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

       GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;

      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING ;     //浮空輸入

      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

       HX711_Read_AD();

       for(i=0;i<10;i++){

            delay_ms(100);

            sum+=HX711_Read_AD();

      }

      adj = sum/10;

}

/**************************************************************

24bit HX711讀取AD值

***************************************************************/

u32 HX711_Read_AD(void)

{

      u32 count;

      u8 i;

      HX711_SCK = 0; //使能AD（PD_SCK 置低）

      count=0;

      while(HX711_READ_SDA); //AD轉換未結束則等待，否則開始讀取

      delay_us(1);

      for (i=0;i<24;i++)

      {

            HX711_SCK=1; //PD_SCK 置高（發送脈沖）

            count=count<<1; //下降沿來時變量count左移一位，右側補零

            if(HX711_READ_SDA) count++;

            delay_us(1);

            HX711_SCK=0; //PD_SCK 置低

            delay_us(1);

      }

      HX711_SCK=1;

      delay_us(1);

      HX711_SCK=0;

      count=count^0x800000;//第25個脈沖下降沿來時，轉換數據 

      return count;

} 

/*讀取物品質量，單位0.1g*/

u32 HX711_Read_Weight(void)

{

      u32 weight = 0;

      u32 count = HX711_Read_AD();     

      weight=((count-adj)*0.029017+5)/10;//加5是為了四色五入，0.029017是稱重系數 ，這里的單位是0.1g，如果想更換單位，請將系數乘以或除以10

      return weight;

}

本計算方法依據是通過HX711讀出的AD值與物品質量程線性關系。另注意：每個HX711空載時的AD值都不一樣，所以每個設備的HX711模塊都需要校零。

作者：Winston

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