HX711压力传感器——基于STM32HAL库
HX711压力传感器模块——基于STM32HAL库
一、模块简介
1.基本特性
HX711压力传感器模块是一种高精度的称重和压力测量模块,采用24位模数转换器(ADC),能够提供高精度的测量结果。具有可编程增益放大器(PGA),可选择不同的增益设置(如32、64、128倍),以适应不同的测量范围和传感器。典型工作电流小于1.6mA,断电电流小于1µA。内部集成了前置放大器、24位A/D转换器和数字滤波器等功能。
2.工作原理和引脚说明
通过差分输入接收来自压力传感器的模拟信号,并利用内部的可编程放大器进行放大,放大后的信号由24位A/D转换器转换为数字信号输出,单片机通过指定时序读取这些数据,实现对压力的精确测量。
- VDD: 正电源引脚,供芯片和传感器使用。
- GND: 地引脚。
- SCK: 时钟信号输入。
- DOUT: 数据输出,串行数据流向主控芯片。
二、工程创建
1.CUBEMX配置
1、设置RCC
2、设置串口(默认stlink)
3、设置时钟
4、项目文件设置
(1)设置项目名称
(2)设置存储路径
(3)选择所用IDE
(4)复制所用文件的.C和.H
(5)每个功能生成独立的.C和.H文件
5、设置IO口
(1)设置HX711_SCK
第四步的GPIO output level注意设置为HIGH
否则当放置一个物品取下后,称取得到的重量会大幅度来回跳动
(2)设置HX711_DT
2.代码编写
以下是main.c文件
/* USER CODE BEGIN Header */
/**
******************************************************************************
* @file : main.c
* @brief : Main program body
******************************************************************************
* @attention
*
* Copyright (c) 2025 STMicroelectronics.
* All rights reserved.
*
* This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
* in the root directory of this software component.
* If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
*
******************************************************************************
*/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "gpio.h"
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "OLED.h"
#include "hx711.h"
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
/* USER CODE END Includes */
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
/* USER CODE END PTD */
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
/* USER CODE END PM */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PV */
/* USER CODE END PV */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* USER CODE END PFP */
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
typedef uint8_t u8; // 定义 u8 为 uint8_t
int value;
float weight;
int32_t reset;
u8 buff[30];
float Weights=100.0; //100g
int32_t Weights_100=8768602; //100g 一定要改,否则算出来的值一直是0
/* USER CODE END 0 */
/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_Delay(1000);
OLED_Init();
reset = HX711_GetData();//8658679
HAL_Delay(1000);
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
value = HX711_GetData();
weight=(float)(value-reset)*Weights/(float)(Weights_100-reset);
OLED_ShowNum(2,2,weight,3);
HAL_Delay(200);
}
/* USER CODE END 3 */
}
/**
* @brief System Clock Configuration
* @retval None
*/
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
/** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
* in the RCC_OscInitTypeDef structure.
*/
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
*/
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
/* USER CODE BEGIN 4 */
/* USER CODE END 4 */
/**
* @brief This function is executed in case of error occurrence.
* @retval None
*/
void Error_Handler(void)
{
/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
/* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
__disable_irq();
while (1)
{
}
/* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
* @brief Reports the name of the source file and the source line number
* where the assert_param error has occurred.
* @param file: pointer to the source file name
* @param line: assert_param error line source number
* @retval None
*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
/* USER CODE BEGIN 6 */
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
/* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */
HX711.c
#include "hx711.h"
#include "delay.h"
#include "stm32f1xx_hal.h"
unsigned long HX711_GetData(void)
{
unsigned long Count;
unsigned char i;
HX711_SCK_L;
delay_us(1);
Count=0;
while(HX711_DT);
for (i=0;i<24;i++)
{
HX711_SCK_H;
delay_us(1);
Count=Count<<1;
HX711_SCK_L;
delay_us(1);
if(HX711_DT) Count++;
}
HX711_SCK_H;
delay_us(1);
Count=Count^0x800000;//最高位取反,其他位不变
//在HX71芯片中,count是一个32位的有符号整数,用于存储称重传感器的读数。
//当count的最高位为1时,表示读数为负数,而HX711芯片不支持负数的读数。
//因此,为了将负数转换为正数,需要将count的最高位取反,即将count与0x800000进行异或操作。
//具体来说,0x800000的二进制表示为100000000000000000000000,与count进行异或操作后,
//可以将count的最高位从1变为0,从而得到对应的正数读数。
HX711_SCK_L;
delay_us(1);
return(Count);
}
HX711.h
#ifndef __HX711_H
#define __HX711_H
#include "delay.h"
#include "math.h"
#define HX711_SCK_H HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_GPIO_Port,HX711_SCK_Pin,GPIO_PIN_SET);
#define HX711_SCK_L HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_GPIO_Port,HX711_SCK_Pin,GPIO_PIN_RESET);
#define HX711_DT HAL_GPIO_ReadPin(HX711_DT_GPIO_Port,HX711_DT_Pin)
unsigned long HX711_GetData(void);
#endif /* __ADC_H */
到这里HX711的程序就编写完了 ,下面就来看看效果吧
3.视频演示
DX711压力传感器效果展示
三、注意事项
1.接线问题
压力传感器上有4根线
以下为51单片机使用时接线:
使用32单片机绿色和白色2根线要交换下位置
2.校准问题
如果有同学通过上述配置测得的重量仍然为0,请按以下方法校准:
(1)将红框中的第一行代码改为第二行代码,value为显示传感器空载时测得的数值,假设value空载时为8658679
(2)放上100克重物后,假设此时value值为8768602,则将下述图片中的值改为8768602。如果手上没有刚好100克的物品,可以查下自己手机的重量,比如我的手机为200g,将手机放在压力传感器上,测到的值假设phone=88000000,假设空载时的value=8658679,则100克重物对应的值为(phone-value)/2+value。
得到100克重物对应的值后,同理将下述图片中的值修改
校准完成后,再将第(1)步中的第二行代码注释掉,第一行代码解注释即可。
至此,可以利用HX711压力传感器准确测量物品的重量值,单位为克。
四、参考文章
本文章参考下述博主代码从标准库移植到HAL库
辰哥单片机设计
魔乐社区(Modelers.cn) 是一个中立、公益的人工智能社区,提供人工智能工具、模型、数据的托管、展示与应用协同服务,为人工智能开发及爱好者搭建开放的学习交流平台。社区通过理事会方式运作,由全产业链共同建设、共同运营、共同享有,推动国产AI生态繁荣发展。
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