■ HX711读取模块

通过对于 磁悬浮地球仪拆解 中，悬浮物所受到的磁力随着空间和电流的变化，可以建立起被控对象的数学模型。除了在理论上可以电磁相互作用力进行测量之外，通过实验完成数据的拟合，帮助对模型进行修正和检验。

使用 微型称重传感器 可以对于一些力进行测量。其中结合着电子秤专用模拟/数字（A/D）转换器芯片 HX711 便可以完成测量结果的数字化。本文设计的MCU HX711读取模块是基于STC8G单片机来读取受力。为了能够同时完成多路信号的读取，设计的模块至少具有4路的HX711读取通道。设计后的模块在 串口ISPHUB 支持下可以协同其它模块加成综合实验。

^{▲ 带有HX711接口板的小型电子秤（5kg量程）}

01电路模块设计

HX711的电路模块的接口如下，其中包括有电源（VCC,GND）以及时钟（SCK）和数据（DT）。

^{▲ HX711模块的接口}

1.电路设计¹

^{^{▲ 读取模块的电路原理图}}

^{▲ 快速制版的实验电路板}

2.MCU软件²

^{单片机OSC：35MHz，UART1 460800 bps}

^{(1) HX711读取数据协议}

^{下面是HX711读取数据的协议：}

^{^{▲ HX711读取数据序列}}

(2) 延迟程序

通过_nop_()循环获得延迟： 4.6us.

for(j = 0; j < 0x20; j ++) _nop_();
ON(SCK1);
for(j = 0; j < 0x20; j ++) _nop_();
OFF(SCK1);

^{▲ 测量SCK1波形：4.6us}

(3) 编写读取HX711函数

通过HX711Read4Buffer(ucMode) 读取四个通道的HX711的数值。下面是SCK的波形，对比HX711协议，它满足对时序的要求。

^{▲ 实际读取HX711的SCK波形}

02串口命令

具体命令参见下面serialtxt中的命令：

else IFARG0("hx711read") {printf("%ld ", g_lnHX711Buffer[0]);printf("%ld ", g_lnHX711Buffer[1]);printf("%ld ", g_lnHX711Buffer[2]);printf("%ld\r\n", g_lnHX711Buffer[3]);
} else IFARG0("hx711readb") {lnNumber = g_lnHX711Buffer[0];SendChar((unsigned char)(lnNumber >> 16));SendChar((unsigned char)(lnNumber >> 8));SendChar((unsigned char)(lnNumber));lnNumber = g_lnHX711Buffer[1];SendChar((unsigned char)(lnNumber >> 16));SendChar((unsigned char)(lnNumber >> 8));SendChar((unsigned char)(lnNumber));lnNumber = g_lnHX711Buffer[2];SendChar((unsigned char)(lnNumber >> 16));SendChar((unsigned char)(lnNumber >> 8));SendChar((unsigned char)(lnNumber));lnNumber = g_lnHX711Buffer[3];SendChar((unsigned char)(lnNumber >> 16));SendChar((unsigned char)(lnNumber >> 8));SendChar((unsigned char)(lnNumber));
}

02 ISPHUB命令³

^{ISPHUB的读取HX711的子程序：}

^{//------------------------------------------------------------------------------
#if HX711_EN
void HX711Read(long * pBuffer) { unsigned char c, i;unsigned long lnNumber;SendHubCommand("hx711readb");WaitTime(10);for(i = 0; i < 4; i ++) {UART2ReceChar(&c);if(c & 0x80) lnNumber = 0xff;else lnNumber = 0;lnNumber = (lnNumber << 8) + c;UART2ReceChar(&c);lnNumber = (lnNumber << 8) + c;UART2ReceChar(&c);lnNumber = (lnNumber << 8) + c;*(pBuffer + i) = (long)lnNumber;}}#endif // HX711_EN}

^{ISPHUB的串口命令：}

^{} else IFARG0("hx711read") {HX711Read(g_lnHX711Buffer);printf("%ld ", g_lnHX711Buffer[0]);printf("%ld ", g_lnHX711Buffer[1]);printf("%ld ", g_lnHX711Buffer[2]);printf("%ld ", g_lnHX711Buffer[3]);printf("\r\n");}

^{※ 结论}

^{HX711模块可以满足读取四个通道的HX711转换模块数据读取的要求。}

^{^{▲ HX711读取模块工作状态}}

AD硬件设计工程文件:AD\STC\Tools\2020\HX711STC8G1K.SchDoc * ↩︎
MCU的C51工程文件:C51\STC\Test\2020\Tools\HX711STC8G1K\HX711STC8G1K.uvproj ↩︎
ISPHUB的MCU工程文件:C51\STC\Test\2020\Tools\ISPHUBALLSELSTC8H1K28\ISPHUBALLSELSTC8H1K28.uvproj ↩︎

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2.MCU软件²

02串口命令

02 ISPHUB命令³

^{※ 结论}

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