DIY набор - сделай сам электронные весы на 3 кг.

Всем доброго времени суток!
Предлагаю на Ваш суд обзор на Kit набор для сборки электронных весов.

Как обычно набор приехал в простых пакетах, к сожалению, авторы набора вообще не озаботились выпуском хоть какой-то инструкции, так что придется собирать, основываясь на подписях на плате и мануалах на модули из сети.

Правда стоит отметить, что отсутствие инструкции частично компенсируется пакетом файлов который можно скачать со страницы заказ, тут есть и принципиальная схема, и печатная плата и даже полный исходный код прошивки.
В роли основного датчика выступает тензометрический датчик веса.



На торце датчика наклеен стикер с указанием максимального веса и направлением его приложения для правильного измерения.

Датчик используется в паре с двухканальным модулем тензодатчиков HX711, по сути HX711 это двух канальный 24 битный АЦП предназначенный для использования в паре с тензодатчиками.

Спецификация

• Дифференциальный вход с напряжением: ± 40 мВ
• Точность преобразования: 24 бит
• Частота обновления: 80 Гц
• Рабочее напряжение: 5 В постоянного тока
• Рабочий ток: <10 мА
• Размер: 38 x 21 x 10 мм

Обозначение контактов платы: E+, E- (питание тензодатчиков); A-, A+ (канал A); B-, B+ (канал B); разъем, обозначенный на плате JP2, используется для подключения к контроллеру и для подачи питания. Обозначение контактов: VCC (напряжение питания), GND (общий контакт), DT (данные), SCK (синхронизация) – интерфейс IIC (I2C).
Схема АЦП HX711:

К сожалению описания, какой провод датчика, за какой канал отвечает, нет, так что придется ориентироваться на данные из интернета, а там соберем, посмотрим.

В первый раз собрал не правильно, подключил к А+ белый провод (нашел такой вариант в интернете), а зеленый соответственно к А-. Весы работали, но давить на датчик нужно было в сторону противоположную стрелке на датчике.
Сама плата будущих весов.

Очень странно выглядит решение с расположением основного контроллера, помимо посадочного места под панель для контроллера есть еще два ряда отверстий назначение который непонятно. То ли для установки контроллера в другом корпусе, то ли для его чего-то.

Собственно сам контроллер STC89c52BC.

Небольшой набор из конденсаторов, кварца и переменного резистора который в будущем будет отвечать за контрастность дисплея.

Микросхема памяти 24c16n. Как я понял из исходного кода прошивки микросхема нужна исключительно для хранения калибровочной поправки, которая прибавляется, или вычитается из показаний датчика при взвешивании.

Небольшое количество кнопок, переключателей, пара резисторов и резисторная сборка.

Набор из разъемов с их помощью предлагается собрать вмести три платы весов.

Ну и дисплей для отображения информации, это давно всем известный 1602А, две строки по 16 символов.

Ну и акриловый корпус, куда же без него.

Начнем сборку.
Вначале, как всегда, самые мелкие элементы.

Теперь панели для микросхем, и резисторную сборку, последнюю пришлось немного пригнуть иначе потом было бы невозможно установить контроллер.


Теперь кнопки и оставшиеся детали.

А теперь я делаю первую большую ошибку, гнездо для подключения контроллера припаиваю и отгибаю параллельно плате. Почему именно так? Посмотрев картинки на сайте, мне показалось, что именно так должно все собираться.


А на плату HX711 припаиваю изогнутые контакты. Потом все это придется переделывать, но об этом я еще не знаю :)

Освободил корпус от защиты, при резке одну панель немного прожарили, бумага в этом месте сгорела, а панель пожелтела немного.

В процессе сборки выяснилось, что мой первоначальный вариант с креплением платы HX711 просто физически не влезает в корпус, пришлось выпаивать разъемы и переделывать все по-другому.
Собственно как нужно было правильно припаивать ножки к плате HX711. Разъем на основной плате тоже пришлось переделать, он ставится просто вертикально.

Пока выпаивал разъем с АЦП и запаивал новый, умудрился вырвать провода с тензодатчика. Думал на это обзор и закончится, но зачистив защитный резиновый компаунд, удалось подпаять провода назад и на удивление все заработало :)

После восстановления датчика от греха подальше приклеил провода к бруску суперклеем. Думаю примерно так, стоило поступить сразу, потому как провода тонкие и хлипкие.
Ну и наконец, весы в сборе.

Вид снизу.

Первое включение, экран на весах инверсионный, он плохо дружит с внешней подсветкой, так что за качество фото прошу прощения.

После включения на экране в первой строке всегда отображается надпись Welcome to use!
Во второй строке, слева отображается вес, справа коэффициент калибровки датчика.
Для начала код из прошивки:
:

void Get_Weight ()
{
        Weight_Shiwu = HX711_Read ();
        Weight_Shiwu = Weight_Shiwu - Weight_Maopi; // Получить вес нетто
        If (Weight_Shiwu> 0)
            {
             Weight_Shiwu = (unsigned int) ((float) Weight_Shiwu / GapValue); // вычислить фактический вес объекта
                  If (Weight_Shiwu> 3000) // Сигнализация избыточного веса
                      {
                      Flag_ERROR = 1;
                      }
                     else
                     {
                     Flag_ERROR = 0;
                     }
             }
else
     {
     Weight_Shiwu = 0;
      // Flag_ERROR = 1; // загрузить сигнал тревоги
      }
}
void Get_Maopi()
{
	Weight_Maopi = HX711_Read();	
} 

GapValue — это и есть тот самый коэффициент, который нужно подобрать.
Механизм взвешивания следующий.
На вход АЦП поступает некое напряжение, которое меняется в зависимости от силы, приложенной к датчику. АЦП преобразует напряжение в число и передает его контроллеру. Так как датчик линейный то изменение напряжения на выходе с датчика пропорционально изменению веса, значит единственное что остается, подобрать такой коэффициент при делении на который получался бы значение веса.
Для подбора коэффициента используются две средние кнопки весов, в моем случае коэффициент получился равный 585. С таким коэффициентом удалось добиться точности ± 1 грамм и стабильных результатов.
Помимо кнопок для калибровки у весов есть еще две кнопки, крайняя левая отвечает за обнуление данных, такую операцию нужно проводить каждый раз после включения весов. Крайняя правая кнопка, судя по подписи, отвечает за перезагрузку, не совсем понял, что значит перезагрузка в понимании разработчика, при нажатии с экрана на некоторое время исчезают значения веса и коэффициента, потом все восстанавливается.


Видео сборки и настройки:


Небольшой вывод: если кратко, то неплохо, вполне себе интересный набор который можно собрать за вечер и получить рабочую вещь. И да я понимаю, что за эти деньги можно купить гораздо лучшие весы и не одни, но как писали в комментариях к таким обзорам основное его назначение это обучение и развлечение, а не получение конечного изделия как можно дешевле. В конце концов, тут как не крути ручная работа, а это всегда стоит дорого даже если и приходиться прилагать свои собственные руки.

Заранее приношу свои извинения за орфографию и грамматику текста, все допущенные ошибки сделаны не специально, а только по незнанию и в связи с несовершенством программ автоматической проверки текстов.