It is currently Thu Dec 13, 2018 2:21 am

НИЛ АСЭМ Научно - исследовательская лаборатория автоматизированных систем экологического мониторинга

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) - HX711 (24 бит)

by Admin » Fri Mar 02, 2018 3:41 pm

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) для весовых тензодатчиков
Image

Основанная на запатентованной компанией AVIA Semiconductors технологии микросхема HX711 является прецизионным аналого-цифровым преобразователем (АЦП) (24 бит), разработанным для весов и других применений в промышленной автоматизации. Микросхема HX711 непосредственно подключается к мостовому датчику.

Image

Основные параметры микросхемы АЦП HX711:
- Два входных канала для измерения
- Регулируемый коэффициент усиления 32, 64, 128
- Простой цифровой интерфейс, не требующий программирования (так гласит даташит, хотя по большому счету программирование параметров присутствует)
- Регулируемое количество выборок 10 или 80
- Разрядность АЦП 24 бита
- Фильтр на 50 и 60 Гц питания
- Потребление тока до 1,5 мА
- Напряжение питания от 2,7 до 5,5 вольт
- Диапазон рабочих температур от минус 40 до плюс 85 градусов Цельсия
- Знаковые выходные данные от 800000h до 7FFFFFh

Image

Типовая структурная схема модуля


Image
Рекомендуемая схема включения микросхемы


В данном техническом решении используется встроенный генератор (XI=0) , скорость обновления данных 10 Гц (RATE=0). Однополярное питание (2,7 – 5,5 В) поступает непосредственно от цепи питания микроконтроллера MCU. Канал В может отслеживать уровень напряжения батареи. Выбор входа и коэффициента усиления производится подачей определенного числа импульсов на вход PD_SCK, согласно таблице:

Выбор входа канала и усиления

Пока цифровые данные не готовы для извлечения, цифровой выход DOUT принимает значение Лог. 1. При этом на входе синхронизации PD_SCK должен быть Лог. 0. Появление Лог. 0 на выходе DOUT указывает на то, что данные готовы для извлечения. С помощью подачи 25 – 27 импульсов на вывод PD_SCK данные выдвигаются на выход DOUT. По каждому импульсу на выводе PD_SCK 1 бит данных выдвигается на цифровой выход DOUT, причем старшими разрядами вперед. Так происходит до тех пор, пока все 24 бита не будут использованы для выдвижения данных. 25-ый импульс на входе PD_SCK снова вернет на выходе DOUT значение Лог. 1:

Image
Временные диаграммы выходных данных, выбора входа и усиления


Области применения:
• Весы
• Управление технологическими процессами

Управляющий код для микроконтроллера (на Proton BASIC Compiler):
Code: Select all
main:
Dout = 1
Slk = 0
DataDWord = 0
Count1 = 0
While Dout = 1 : Wend
    For i = 0 To 24
        High Slk
        Count1 = Count1<<1
        LoadBit DataDWord,i,Dout
        Low Slk
        If Dout = 1 Then Inc Count1 
    Next
High Slk
Count1 = Count1^0x800000
Low Slk
gram=8388608-Hx711Cnt


Пример практического применения:
1)
Image
Первичная калибровка датчика по эталонному весу (фото Моисеева Д.Н.)

Слева в тисках закреплён датчик веса с эталоном в 200 грамм. Справа на экране видно, что результат измерений составил 199.789 гр. Требуется корректировка пересчётной константы, хотя и так видно, что всё точно! Для повышения стабильности показания весов, модуль HX711 желательно экранировать. Заземление должно быть полноценным, чтобы отфильтровать 50 Гц - помеху. Сам по себе HX711 практически не шумит.


2) Электронные весы на Hx711

Электронные весы с использованием HX711 (видео Моисеева Д.Н.)


Литература:
1. Фирменный даташит (Рус.)


На главную
Admin
Site Admin
 
Posts: 209
Joined: Wed Sep 20, 2017 9:55 am

Return to Промежуточные исследования и разработки

cron

User Menu

Login