Microcamtest

Лайфстайл портал

Как я сделал Wi-Fi весы, ниоткуда не уволился, а про жизнь вообще молчу / Хабр

Тензодатчик

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

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

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.

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

После программы умножения идут программы преобразо

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.

Видео

Какие весы больше всего подходят для пасеки?

Особым спросом в кругу пчеловодов пользуются механические устройства из нержавеющей стали или других металлов. Это связано с высокой прочностью и надежностью оборудования. При надлежащем уходе и обслуживании аппарат сохраняет работоспособность не один десяток лет.

На пасечных хозяйствах нередко встречаются весы, которые были выпущены в 50-70 гг. прошлого столетия. За счет высокой точности взвешивания они продолжают использоваться пчеловодами и до сегодня.

Если ключевым критерием выбора является мобильность и возможность автономной работы, лучше приобрести портативную модель с GSM. В таком случае вы сможете получать важные сведения, находясь далеко за пределами пасеки.

Как сделать весы на природе

Порой и на природе возникает необходимость что-то взвесить. И задача эта реализуема. Ведь сделать весы своими руками можно практически из любых подручных материалов. Достаточно лишь приложить немного фантазии.

Итак, для того чтобы взвесить небольшие предметы, можно сделать весы из обычной пластиковой бутылки. Для этого необходимо ближе к горлышку сделать вертикальные прорези и вставить в них ровную палочку или соломинку. К концам на нитках или веревках привязать либо взвешиваемый предмет и груз, либо две пробки от бутылок. В одну из них положить то, что вам нужно взвесить, а в другую – противовес.

Понятно, что при помощи такого приспособления невозможно узнать массу что-то тяжелого. Но ведь можно применить этот принцип, используя более габаритные вещи.

Можно сделать весы своими руками из толстой палки, которую за середину привязывают к дереву или перекладине. Она должна висеть идеально ровно. Затем к концам этой палки привязывают с одной стороны взвешиваемый предмет, с другой – груз. Единственная трудность в лесу может возникнуть с поиском груза известной массы. Для этих целей прекрасно подойдут бутылки с водой, пакет с крупой, столовые приборы. Вряд ли на природе вам потребуется что-то взвесить с точностью до грамма. Примерный вес с такими весами узнать достаточно легко. А точность при удачно подобранном грузе может достигать погрешности всего в 50-100 г на несколько килограммов.

Простые равноплечные весы

Такой вариант из обычной школьной линейки и карандаша все мы когда-то делали на уроках физики. Но со временем о них почему-то многие забыли. И зря, потому что сделать такие весы просто, а результат будет точным.

Основная задача заключается в том, чтобы расположить карандаш четко в центре линейки. Когда линейка будет лежать идеально ровно на карандаше, значит вы нашли центр тяжести. Теперь вам нужно положить на один край линейки предмет, а на другой – груз с заранее известным весом. На линейке взвешивают небольшие предметы и сыпучие материалы. Их вес не должен превышать 50 г. Иначе линейка поломается.

Как сделать весы?

Поможет нам обычная пятидесяти-сантиметровая деревянная, школьная линейка, которая будет служить основным каркасом для наших будущих весов. По центру линейки просверливаем сквозное отверстие под проволочную петлю, на которую будем подвешивать весы. Ниже просверленного отверстия (тоже по центру), приклеиваем стрелку, предварительно вырезанную из плотного картона. Такая стрелка нужна чтобы определить равновесие наших весов. Становясь вровень с проволочной петлей, или отклоняясь в сторону, мы будем видеть точное определение веса на одну из сторон весов.

Осталось еще просверлить по одному отверстию, на каждом из краев линейки, как показано на рисунке, для подвешивания чашечек. Сами чашки, можно изготовить из пластмассовых крышек, одинакового веса. А в качестве крепления (подвеса), использовать толстые нитки.

После проделанной работы, подвешиваем весы в любом удобном для вас месте, конечно с условием что их работу не будут ограничивать различные препятствия, будь то стены или иные предметы. Легкий перекос весов, можно исправить, если намотать на задиравшийся край коромысла (линейки), несколько витков мягкой проволоки. Их количество определяем положением стрелки, по отношению к центральной проволочной петле. После того как весы выставлены, а в нашем случае – уже настроены, они готовы к работе.

Как самостоятельно сделать электронные весы

Изготовить электронные весы своими руками — не самая простая задача. Прежде необходимо тщательно изучить составные части и принцип работы.

Внешние составляющие — это:

  • Весопроцессор, он представляет собой отдельный блок с экраном, клавишами, микросхемами.
  • Клавиатура, на которой должны быть рабочие кнопки «0» — «9».
  • Экран.
  • Платформа.
  • Корпус, скрывающий все внутренние части.
  • Регулируемые ножки. Для точности измерения необходимо, прибор располагать по уровню.

Измеряемый груз осуществляет давление на неё за счет своей силы тяжести. В зависимости от веса, сила давления измеряемого объекта на платформу пропорционально изменится. На экране выведутся числовые значения.

Преобразованию данных по давлению способствуют:

  • Тензометрический датчик
  • Аналого-цифровой преобразователь АЦП
  • Микроконтроллер или процессор.

Изготовление весов своими руками предполагает внимательное изучение каждого из перечисленных устройств, их разновидностей, чёткое определение того, что требуется именно вам.

Сердцем электронных весов можно считать тензодатчик. Тензорезистор, на котором базируется тензометрический датчик, обладает свойством, заставляющим его изменять сопротивление при деформации.

На тензодатчик идёт напряжение, на выходе принимающее измененное значение, взаимодействуя с тензорезистором.

Аналого-цифровой преобразователь это значение напряжения преобразует в цифровой код, который потом обрабатывает микроконтроллер. А на экран выводится весовое значение. Это происходит в одно мгновение.

Тензодатчиков существует несколько видов:

  1. Одноточечный встраивается под платформу по центру. Используется в торговых, напольных, фасовочных, технических и балочных весах.
  2. Балочный тензодатчик. Предназначается, например, для платформенных электронных весов.
  3. Стержневой тензометрический датчик необходим в особо габаритных весах – автомобильных, вагонных, бункерных. Используется при взвешивании грузов от 20 тонн.
  4. S-образный датчик веса предназначен для подвесных и крановых весов.
  5. Сдвоенная балка применяется при взвешивании грузов от 10000 кг при транспортных взвешиваниях.

При выборе тензодатчиков, учитывайте, дальнейшие условия его использования. Для качественного функционирования они должны быть надёжно защищены от влаги, пыли. Также перед установкой тензометрического датчика тщательно изучите схему подключения. От тензодатчика к аналого-цифровому преобразователю должен идти неповрежденный сверхкачественный провод.

Самодельные весы для достаточно габаритных предметов

Можно в домашних, либо походных условиях выполнить весы и для предметов до 100 кг.

Для их выполнения понадобятся:

  • безмен,
  • два очень крепких бруска 1,5 и 1 м длиной
  • прочный шпагат
  • крючок для груза

Сама схема конструкции представлена на нижеследующей схеме.

По схеме понятно, величины 10 и 100 см выбраны не спроста. Данные с безмена нужно будет увеличивать в 10 раз. Необходимо точно расположить отверстие на бруске 1. Для подвешивания предмета можно применить хомут (а). Двигая хомут с известного веса грузом по бруску 1, следует определить его правильное месторасположение, закрепить в этом месте гвоздём. Если понадобятся весы для грузов свыше 100 кг, то бруски для конструкции нужно взять длиннее. Но всегда второй больше первого в 10 раз (например, 15 и 150 см, тогда груз предположительно должен весить до 150 кг), а показатели безмена умножать на размер длины первого (в примере соответственно на 15).

Плечевые весы

Это неравноплечие приборы измерения веса, поскольку чаши в данном случае передвигаются по планке. Такие устройства помогут измерять не только вес любых предметов, но и мерять любые сыпучие продукты

Планку для этих весов берут тонкую, и тогда целесообразнее пробивать не дырку, а просто канавку.

Далее нужно установить стрелку, например из иголки или чего-нибудь подобного для фиксации отклонения весов. Следующим этапом отмеряются одинаковые отрезочки в обе стороны от центра — точки подвеса, и производится калибровка. разумнее нанести там насечки, так как в процессе измерения веса чаши могут соскальзывать.

Чашами так же могут быть крышки от бутылок, пластиковые стаканчики и мисочки, но тут они не закрепляются на рейке, а подвешиваются на ниточках.

Устранение неисправности напольных весов

Проверка батарейки, проводов и тензодатчиков весов не выявила неисправности. Осталось только две гипотезы, неисправен микропроцессор или холодная пайка радиоэлементов на печатной плате.

Проверить микропроцессор в домашних условиях сложно, так как надо иметь специальный программатор, программное обеспечение и умение с ним работать. А вот с некачественной пайкой при наличии паяльника разобраться не сложно. Поэтому были пропаяны паяльником все точки припайки к плате радиоэлементов.

После этого весы были проверены. Несмотря на пессимистический прогноз, они стали правильно и стабильно показывать вес. Стало очевидным, что поломка электронных напольных весов для взвешивания веса человека заключалась в некачественной пайке одного из элементов схемы, установленного на печатной плате.

Как видите, современные электронные весы, устроены просто, и при желании любой домашний мастер, даже не имеющий опыта в ремонте весов, может их отремонтировать.

Плечевые устройства для взвешивания

Такие приспособления хороши тем, что с их помощью можно измерять не только любой вес, но также отмерять необходимое количество сыпучих составов.

Важно! От равноплечих весов они отличаются тем, что их чаши способны перемещаться по рейке, их можно устанавливать в любой точке относительно подвеса.

  • Планку для них изготавливать лучше из тонкой рейки. Ее можно при желании подвесить на крючок.
  • Если у вас имеется только тонкая рейка, то посередине рекомендуется сделать не отверстие, а канавку. Здесь же делается стрелка-иголка, указывающая на отклонение весов.
  • Затем необходимо отмерять равные расстояния по обеим сторонам от точки подвеса, делая по мере их удаления нумерацию.
  • В этих точках лучше сделать насечки, чтобы при взвешивании чаши не скользили по планке.

Важно! Сделать чаши можно такие же, как мы описывали ранее, только здесь они не крепятся к планке, а подвешиваются. Взвешивание на таких весах производится с помощью обратной пропорциональности.

Равноплечие домашние весы

Равноплечие самодельные весы для измерения граммов похожи на качели, для их выполнения нужна ровная планка (линейка, спица, ровная палка и т.п.). На края планки крепятся «чашки» (маленькие пластиковые мисочки или крышки от бутылок).

В них на равных расстояниях пробивают три дырочки, в которые закрепляется нитка или леска. Перпендикулярно центру планки присоединяется маленькая планочка. Она сыграет роль стрелки, фиксирующей уравновешивание плеч. Затем весы закрепляются на подставке и эффективно используются по назначению.

Известные всем со школьной скамьи равноплечие весы изготавливаются из карандаша, закреплённого тяжёлым учебником на краю стола, линейки, висящей на нём в виде качелей.

ВАЖНО!

Карандаш должен быть расположен точно по центру линейки. Это называется определить центр тяжести.

На один конец линейки кладут предмет определённого веса, а с другой стороны – измеряемый груз. таким способом можно взвесить негабаритные объекты, вес которых не более 50 г. Из-за того, что существует опасность, что линейка переломится. Также имеется опасность, что она перевернётся, исследуемые сыпучие материалы рассыплются.

Используя обозначенный принцип, изготавливают простейшие весы для более габаритных и весомых объектов. Вместо линейки используют доску, а взамен карандаша берут, например, полено.

Равноплечие весы

Равноплечие весы по своему виду напоминают качели. Так что для их изготовления вам понадобится прямая планка для плеч. Роль этой планки может выполнить обычная линейка, спица от зонта и любая другая прямая палка. По краям планки нужно прикрепить чаши. Для этих целей вы можете использовать любые две одинаковые емкости. Это могут быть пробки от напитков, металлические крышки для консервирования, мерные чашечки и т.п. По краям этих емкостей следует сделать три равноудаленных друг от друга отверстия и прикрепить к ним нитки, леску, тонкую проволоку.

Простые рычажные весы

Есть еще один хороший способ. Для того чтобы сделать весы рычажные, тоже потребуются подручные материалы. Используются плечики для одежды, подвешивая к ним с двух сторон либо чашки, либо пакеты. В один из них кладут груз, вес которого известен. Многие, кстати, задаются вопросом о том, где его взять.

Для этих целей прекрасно подходят пакеты с сахаром, солью, крупами и так далее. Можно налить в какую-то емкость воду или положить любой другой бытовой предмет с известной массой. Вам необязательно использовать специальные гири, чтобы взвесить необходимую вещь. Для мелких предметов противовесом могут служить монетки или кусочки проволоки. Некоторые используют обычные таблетки, так как на упаковке всегда указывается их вес.

Теги