В данной статье будет рассмотрена схема самодельных электронных весов на PIC16F628A, модуле АЦП с микросхемой HX711 и тензодатчиком. В прошлой статье «Микросхема HX711 с микроконтроллером PIC» я приводил подпрограмму взаимодействия модуля HX711 с PIC16F628A. А еще ранее на сайте была размещена статья так же посвященная электронным весам –«Электронные весы с тензодатчиком».
Сейчас рассмотрим практический вариант применение данного модуля в электронных весах. Схема весов приведена на рисунке 1.

В качестве индицирующего устройсва применен однострочный жидко-кристалический индикатор с подсветкой. В качестве дачика веса использован тензодатчик на 5 килограмм. Все куплено у наших партнеров их Китая. Поэтому, о каких то высоких показателях параметров измерения веса говорить не приходится, В основном из-за самого тензодатчика, показания которого могли бы быть и постабильнее. Но для быта эта конструкция вполне вполне подойдет.

Данный тензодатчик, примененный в схеме весов, представляет собой резистивный мост, величина сопротивления резисторов в котором меняется в зависимости от их механической деформации. В идеальном случае на выходе моста в нормальных условиях, (на резисторы не действуют ни какие силы), должен быть нулевой потенциал. То есть мост должен находиться в сбалансированном состоянии. У купленных мной тензодатчиках, на Aliexpress, на положительном выводе – белый провод, присутствовало напряжения отрицательной полярности. В таком случае можно просто нагрузить датчик таким весом, при котором напряжение сигнала моста выйдет в положительную область и программно сделать это напряжение нулевым. В качестве этого груза может выступить весовая платформа с соответствующим весом. Можно пойти другим путем. Так как электронный мост представляет собой симметричную структуру, то можно просто поменять местами провода выходного сигнала, т.е. зеленый провод поменять с белым. А усилие прикладывать в противоположную сторону относительно указателя на самом тензодатчике. При проведении экспериментов и отладке программы я так и поступил.
Про модуль HX711 я писать не буду, потому что в Сети на эту тему и так много всякого материала. Скажу лишь одно, чувствительность микросхемы одноименного модуля очень высокая. А это говорит о том, что особое внимание необходимо уделить качеству питающего напряжения, качеству монтажа, защите схемы от воздействия внешних электромагнитных помех. Иначе устойчивых показаний измеряемой величины вам не добиться.

На фото ниже показана работа устройства без взвешивания и с взвешиванием гирьки в сто грамм.

Здесь десятые доли в показаниях на индикаторе, это сотни миллиграмм. Десятки и единицы миллиграмм на индикацию не выводятся, хотя их значения с микросхемы считываются. Слишком быстрая смена показаний этих разрядов при таком макетном монтаже устройства.

Теперь немного о программе микроконтроллера. После всей классической процедуры инициализации регистров начинается программа считывания данных из памяти микросхемы АЦП DA1. За ней следует подпрограмма коррекции нуля. Эта программа активизируется каждый раз при включении питания. Я не стал вводить в схему дополнительной кнопки для этой опции. Естественно, если вы включите весы с установленной на них тарой, то ее вес тоже будет вычитаться из общих значений и у вас на индикаторе будет вес нетто. Так как все датчики невозможно сделать с одинаковыми параметрами, значит, у разных датчиков будет разный наклон преобразовательной характеристики — зависимость уровня выходного сигнала от величины приложенного усилия. Исходя из этого, нам надо будет найти коэффициент, на который мы будем умножать числовое значение данных полученных с АЦП. В моем случае этот коэффициент равен 1,1295. Как его определить. Включаете весы, ставите контрольный груз, например гирьку в 100г. Считываете показания индикатора, у меня они были равны 88,5347… Потом 100г делите на 88,5347г и получаете нужный коэффициент. Программно мы будет умножать естественно на число без запятой – 11295. Т.е. коэффициент, умноженный на 10000. После умножения обратно делить на 10000, полученное произведение мы не будем, а просто после преобразования двоичного числа в двоично-десятичное, четыре младших разряда не будем выводить на индикацию, что и соответствует делению. В шестнадцатеричном коде это число выглядит: старший байт – 2С, младший – 1F. Ниже приведено окно Disassembly Listing, здесь помечены адреса регистров, в которых лежит этот коэффициент.

Это для людей знакомых с программированием. Теперь для тех, кто с программированием не знаком. Значение этого коэффициента можно изменить в указанных ячейках памяти программ. В программе Ic prog

В программ К-150, все на том же месте.

После программы умножения идут программы преобразования двоичного числа в двоично-десятичное и вывод информации на индикатор.
На этом у меня все. Удачи! К.В.Ю.