HX720/HX711 数据采集及处理姿态解析（公式及源码）

1.由于世面上面普及HX711，单HX720有更大的优势！

2.驱动源码

//管脚定义
#define HX720_RCC   RCC_APB2Periph_GPIOB     //HX720时钟引脚
#define HX720CLK_Port   GPIOB           //HX720时钟引脚
#define HX720CLK_Pin    GPIO_Pin_15         //HX720时钟引脚
#define HX720_RCC   RCC_APB2Periph_GPIOB    //HX720数据引脚
#define HX720Read_Port  GPIOB           //HX720数据引脚
#define HX720Read_Pin   GPIO_Pin_14         //HX720数据引脚
//定义
#define HX720_CLK_H()   (GPIO_SetBits(HX720CLK_Port,HX720CLK_Pin)) //时钟线置高电平
#define HX720_CLK_L()   (GPIO_ResetBits(HX720CLK_Port,HX720CLK_Pin))//时钟线置低电平
#define GetDataPinState()  (GPIO_ReadInputDataBit(HX720Read_Port,HX720Read_Pin))//获取引脚状态//管脚初始化
// 称引脚初始化
void BalancePortInit(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(HX720_RCC, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HX720CLK_Pin; //时钟             GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(HX720CLK_Port, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HX720Read_Pin;//数据GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(HX720Read_Port, &GPIO_InitStructure);
}//机器周期延时 __NOP(); 1个us
void DelayHX720us()
{__NOP();__NOP();
}//获取HX720数据
uint32_t GetHX720Data(void)
{ volatile uint32_t Count= 0;uint8_t i;HX720_CLK_L(); //使能AD(SCK置低)Count=0;while(GetDataPinState()); //AD转换未结束则等待。否则开始读取for (i=0;i<24;i++){HX720_CLK_H();  //SCK 置高(脉冲)//DelayHX720us();Count=Count<<1; //下降沿来时变量Count左移一位，右侧补HX720_CLK_L();  //PD_SCK 置低//DelayHX720us();if(GetDataPinState()) Count++;//最右侧补1}//测量128增益 10HZHX720_CLK_H();Count = Count^0x800000;//第25个脉冲下降沿来时，转换数据 异或//Count = Count & 0x7FFFFF; //恢复//DelayHX720us();HX720_CLK_L();//DelayHX720us();//测量VBAT-VOUTHX720_CLK_H();//DelayHX720us();HX720_CLK_L();//DelayHX720us();//128增益 40HZ    HX720_CLK_H();//DelayHX720us();HX720_CLK_L();//DelayHX720us();return(Count);//输出的数据是带符号的输出，处理数据的时候需要把符号去掉
}

3.数据分析

数据手册写输出数据在0x800000 - 7FFFFF之间。

这个数据大家很迷惑估计，上面说的是是以二进制补码的方式输出的
0x800000 BIT=‭1000 0000 0000 0000 0000 0000‬ （24位）
0x7FFFFF BIT=‭‭011111111111111111111111‬‬ （24位）
那下面看下补码的定义：在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。原因在于，使用补码，可以将符号位和数值域统一处理；同时，加法和减法也可以统一处理，符号位都是用0表示“正”，用1表示“负”
这样就不难理解了，0x800000 最高位代表负数，这样会出现1111 1111 1111 1111 1111 1111 - 7FFFFF 到 + 7FFFFF，这就出现一个问题最小不是 0X800000，而是带符号的 FFFFFF。这是我对数据的理解
有个Blog也有讲数据分析的 传送门可以看一下
这样数据如果异或 ^0x800000 (相同为0 相异为1) 这样数据就会从 0x000000 --- FFFFFF;
数据这样分析就应该理解了

4.数据的处理

由于数据 ^0x800000,这样处理数据的时候最高位就要小心处理，避免过零点，如果 INP<INN,这样数据是相反的，具体

因此想数据直接转换为采集的电压就必须注意这一点，如果 INP > INN 简单的去掉符号位，保留有效位就得到实际值了；反之就要去掉符号位，拿7FFFFF去减有效位，得到的是实际值

5.数据的计算方式

看手册是增益128 手册分辨率24bit,实际无噪声是 16bit,不过算的话还是 24bit。如果采集的数据小的话这样可以用 16bi以下的数据就可以了，数据会准确很多吧
理论精度： $TheoreticalAccuracy = \frac{Vref}{2^{^{24}}}$
计算方式：
例：INP - INN = 2Mv (Vref单位也是Mv)
$ActualValue = \frac{2Mv \times {\color{Magenta} 128} \times {\color{DarkRed} 2^{^{24}}}}{{\color{Green} Vref}}{\color{Magenta} }$

6.测量的数据转化为温度，误差还是可以接受的

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