hx711基本原理讲解

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### STM32与HX711在电子秤中的应用原理 #### 工作原理概述 STM32微控制器通过SPI通信协议与HX711模数转换器连接,用于采集来自压力传感器的模拟信号并将其转化为数字信号。HX711是一款高精度24位ADC芯片,专为称重传感器设计,能够提供稳定的重量数据输出[^1]。 当用户触发“去皮”功能时,系统会记录当前的重量值作为偏移量,并在后续测量中自动扣除该偏移量以获得净重。这一过程通常由软件逻辑控制完成,即每次读取到的新AD值都会减去之前存储的去皮值后再进行重量计算。 #### 实现方式详解 ##### 硬件部分 硬件电路主要包括以下几个模块: - **压力传感器**:负责感知物体施加的压力变化并将物理形变转化为电信号。 - **HX711 ADC 芯片**:接收来自压力传感器的微弱电压信号并通过内部放大器和A/D转换处理成适合MCU使用的数字化数值。 - **STM32 微控制器**:执行核心算法运算以及与其他外设交互的任务管理角色;它通过配置GPIO引脚来模拟或者直接利用硬件支持的标准SPI接口访问HX711设备获取最终的数据流。 以下是典型的初始化设置代码片段展示如何建立两者之间的通讯链路: ```c // 初始化 SPI 接口参数 void HX711_Init(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); // 开启 PC 口时钟 HAL_NVIC_SetPriority(SPIx_IRQn, 0, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(SPIx_IRQn); /* 配置 SCK */ GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruct); /* 配置 MOSI */ GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6; HAL_GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruct); } ``` 上述函数定义了必要的端口方向性和速度等级以便于正常操作期间维持稳定可靠的传输速率。 ##### 软件部分 软件方面主要涉及驱动层开发和业务逻辑编写两大部分内容: 1. **驱动层**: 提供底层服务封装使得上层调用更加简便直观比如这里提到过的spi_read/write()方法用来简化实际收发动作; 2. **应用程序级编码**: 包含但不限于界面显示更新、按键事件监听响应机制还有最重要的就是刚才提及过的去除容器本身质量影响从而得到精确物品实测结果等功能实现细节描述如下所示伪代码形式表达思路框架结构仅供参考学习之目的并非真实可运行版本: ```pseudo if (buttonPressed == true && mode == OUTWEIGHT) { offsetValue = getCurrentAdcReading(); } currentNetWeight = getLatestAdcSample() - offsetValue; display(currentNetWeight); ``` 此段落说明了如果检测到按钮按下并且处于特定模式下,则保存此刻对应的adc采样值得做为之后补偿的基础依据,在日常连续监测过程中不断刷新最新差额呈现给使用者查看方便快捷准确无误. ### 结论 综上所述,借助高性能单片机stm32配合专用型集成电路hx711共同构建智能化家用商用均可适用类型的精准度较高的衡器产品成为可能,不仅满足基本计量需求还能附加更多人性化的特色选项提升用户体验满意度水平.
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