STM32F103 用CS1237 /HX711 芯片制作电子秤

【注：学习STM32总结做的笔记，大神勿喷。有不足之处还望不吝赐教，谢谢。工程代码在最后。】

19年全国大学生电子设计大赛简易多功能液体容器电子秤 CS1237 HX711 压力传感器 STM32F103 2019年全国大学生电子设计竞赛试题清单 2019年全国大学生电子设计竞赛仪器设备和主要元器件清单

【福利/参考/学习资料】
2019年全国大学生电子设计竞赛仪器设备和主要元器件清单
2019年全国大学生电子设计竞赛试题清单
2017年全国大学生电子设计竞赛仪器设备和主要元器件清单
全国大学生电子设计竞赛资料（收集）
https://pan.baidu.com/s/1Ayy-kWOaLqlpOQgsYy7UUw
https://pan.baidu.com/s/1fhTiDL7GUUBYx-WcJoWHNQ
https://pan.baidu.com/s/1–VqCzF2nMporwkkKYIrXw
https://pan.baidu.com/s/1eIk9hmbHhbBSZ4tW1o1T7Q
（文件太多，只能分开）

本人有幸参与了19年的全国大学生电子设计大赛（广东赛区选拔赛），选择了K题，制作简易多功能液体容器，（即，电子秤与及检测重量、分辨不同液体和高度、密度等物理量）。

电子秤制作原理什么的就不多介绍了，下面链接是电子秤制作原理，想具体了解的，可以看看。
http://www.doc88.com/p-695275844769.html
这比赛呢，我们团队使用超声波测高、电子秤测重、PH计测酸、电导计测电导，从物理、化学的角度考虑，通过不同传感器检测不同液体AD值，从而区分不同液体，具体怎么做就不细说了。。

本篇就只简单介绍STM32F103 用CS1237 /HX711 芯片制作电子秤，比赛其他的就不涉及了。

直接上原理图：

测重，用 CS1237 和 HX711 芯片，其实做法一样，只要数据稳定，都能精准检测。程序写法都一样的，反正这两种芯片我都试了，都ok的，但下面我就以CS1237芯片的为例。
下面就看代码吧，我把要注意的都注释说明了，不懂再联系我。
就是为了数据的精准度，我采用了多次分段测量，求重量和AD的关系；然后通过每次测量得到的AD，反推，就能得到一个精准的重量。
注：压力传感器形变测量有最大限制，如果超过后可能会造成永久性物理损坏。

mian.c

#include "stm32f10x.h"
#include "uart.h"
#include "cs1237.h"
#include "key.h"/*2019.8.12 子非鱼测重，用 CS1237 和 HX711 芯片，其实做法一样，只要数据稳定，都能精准检测。程序写法都一样的。
*/float one_weight=0,two_weight,weight,zhun_weight,zhongliang;     //重量int main(void)
{   int i;  int32_t temp,adc,one_zhongliang; //  ,zhongliangUSART1_Init(); // 初始化串口1 波特率9600CS1237_Init_JX();delay_ms(300);CS1237_Config();delay_ms(100);USART1_Send_byte(Read_Config());/*第一次取值 用作基准值 用于复位后去皮用 我比赛时没用到这段*///   for(i=0;i<20;i++)  /* 用于复位后 循环取第19次值 前面的值用于稳定数据 */
//  {
//      weight = Read_CS1237();/*读取CS1237的数据*/
//      weight = weight + 28000; /* +28000 是因为传感器/芯片的原因导致读回来的值，是负值（-20500~正数++）。需要制零（尽可能接近零），方便从零开始计数。也有些是往负数++ ，这需要看情况。 */
//      if(i==19)
//      {
//      one_weight = weight;
//      }
//  //  printf("*******%f/r/n  ",one_weight);
//  }
//  delay_ms(100);while (1){
///
/*
实时按键去皮（清零）
跟上面注释的说明一样的，现在只是实时按键清零而已
*/if(KEY1==0){delay_ms(10);one_weight = Read_CS1237();//读取CS1237的数据one_weight = one_weight + 28000;                    }
/       two_weight = Read_CS1237();//读取CS1237的数据two_weight = two_weight + 28000;//取一次值，处理一次two_weight = two_weight - one_weight; /* one_weight定义时值要为零，否则会出错 */weight     = two_weight/100000; //这里对读取CS1237的数据 缩小了100000倍（可以缩小，也可以不缩小。我的缩小了）//      printf("*******%f/r/n  ",weight);//*
下面采用数据分段计算的方法，以求更高的精度c = ad / g  被测物质量g                  对应值ad ( weight )                系数c ( ad/g )
50                             0.210                            0.0042
100                            0.420                            0.0042
150                            0.629                            0.00419
200                            0.833                            0.004165
250                            1.044                            0.004176
300                            1.253                            0.004177
...                            ...                              ...
900                            3.766                            0.004184
*//*
转化为克g  = ad / c
zhongliang = weight / c判断读取CS1237的数据weight的值，落在哪个区间，然后选取相应的 系数c ( ad/g ) 值
*/if(weight>0.001&&weight<0.2101){zhongliang = weight / 0.0042  ;} //50gif(weight>0.210&&weight<0.4201){zhongliang = weight / 0.0042  ;} //100gif(weight>0.420&&weight<0.6291){zhongliang = weight / 0.00419 ;} //150g     if(weight>0.629&&weight<1.8331){zhongliang = weight / 0.004165 ;} //200gif(weight>0.833&&weight<1.0441){zhongliang = weight / 0.004176 ;} //250gif(weight>1.044&&weight<1.2531){zhongliang = weight / 0.004177 ;} //300gif(weight>1.253&&weight<1.4641){zhongliang = weight / 0.004183 ;} //350gif(weight>1.464&&weight<1.6661){zhongliang = weight / 0.004165 ;} //400gif(weight>1.666&&weight<1.8741){zhongliang = weight / 0.004164 ;} //450gif(weight>1.874&&weight<2.0851){zhongliang = weight / 0.00417 ;} //500gif(weight>2.085&&weight<2.2961){zhongliang = weight / 0.0041745 ;} //550gif(weight>2.296&&weight<2.5071){zhongliang = weight / 0.00418 ;} //600gif(weight>2.507&&weight<2.7171){zhongliang = weight / 0.00418 ;} //650gif(weight>2.717&&weight<2.9241){zhongliang = weight / 0.004178 ;} //700gif(weight>2.924&&weight<3.1381){zhongliang = weight / 0.004175 ;} //750gif(weight>3.138&&weight<3.3481){zhongliang = weight / 0.004185 ;} //800gif(weight>3.348&&weight<3.5561){zhongliang = weight / 0.0041835 ;} //850gif(weight>3.556&&weight<3.7661){zhongliang = weight / 0.0041844 ;} //900gif(weight>3.766)               {zhongliang = weight / 0.004191 ;} //900g以上printf("*******%f*********%f/r/n  ",weight,zhongliang);}   }

cs1237.c

#include "cs1237.h"
#include "uart.h"//OUT引脚输入输出 方向设置  PA3
#define OUT_IN()  {GPIOA->CRL&=0XFFFF0FFF;GPIOA->CRL|=8<<12;}
#define OUT_OUT() {GPIOA->CRL&=0XFFFF0FFF;GPIOA->CRL|=3<<12;}// PA2-----CLK
// PA3-----OUTvoid Delay1us(void)
{__IO uint32_t t=5;while(t--);
}void Delay1ms(void)
{__IO uint32_t t=8000;while(t--);
}void delay_ms(__IO uint16_t ms)
{do{Delay1ms();}while(ms--);
}// 初始化PA2 PA3
// PA2-----CLK
// PA3-----OUT
void CS1237_Init_JX(void)
{   GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;                   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);   // PA2 ----- CLK  设置为输出// PA3 ----- OUT  设置为输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;       GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;       GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;      GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);  // CLK拉高GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);    // OUT拉高
}//配置CS1237芯片
void CS1237_Config(void)
{unsigned char i;unsigned char dat;unsigned int count_i=0;//溢出计时器dat = 0X0C;   //芯片地配置 内部REF 输出40HZ PGA=128 通道A 0X1C   OUT_OUT();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3); //OUT引脚拉高OUT_IN();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);// 时钟拉低while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==1) //等待CS237准备好{delay_ms(1);count_i++;if(count_i > 300){OUT_OUT();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3); // OUT引脚拉高GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK引脚拉高return;//超时，则直接退出程序}}for(i=0;i<29;i++)// 1 - 29{GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);    // CLK=1;Delay1us();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=0;Delay1us();}OUT_OUT();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);Delay1us();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);Delay1us();//30GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);Delay1us();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);Delay1us();//31GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);Delay1us();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);Delay1us();//32GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);Delay1us();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);Delay1us();//33GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);Delay1us();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);Delay1us();//34GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);Delay1us();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);Delay1us();//35GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);Delay1us();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);Delay1us();//36//37     写入了0x65GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);  // CLK=1;Delay1us();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=0;Delay1us();for(i=0;i<8;i++)// 38 - 45个脉冲了，写8位数据{GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=1;Delay1us();if(dat&0x80)GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);// OUT = 1elseGPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);dat <<= 1;GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);   // CLK=0;Delay1us();}GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);// OUT = 1GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);   // CLK=1;Delay1us();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=0;Delay1us();
}// 读取芯片的配置数据
unsigned char Read_Config(void)
{unsigned char i;unsigned char dat=0;//读取到的数据unsigned int count_i=0;//溢出计时器
//  unsigned char k=0,j=0;//中间变量OUT_OUT();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3); //OUT引脚拉高OUT_IN();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);//时钟拉低while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==1)//等待芯片准备好数据{delay_ms(1);count_i++;if(count_i > 300){OUT_OUT();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);  // CLK=1;GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);  // OUT=1;return 1;//超时，则直接退出程序}}for(i=0;i<29;i++)// 产生第1到29个时钟{GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);   // CLK=1;Delay1us();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=0;Delay1us();}OUT_OUT();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=1;Delay1us();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3); GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=0;Delay1us();// 这是第30个时钟GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=1;Delay1us();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=0;Delay1us();// 这是第31个时钟GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=1;Delay1us();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=0;Delay1us();//32GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=1;Delay1us();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=0;Delay1us();//33GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=1;Delay1us();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3); GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=0;Delay1us();//34GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=1;Delay1us();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=0;Delay1us();//35GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=1;Delay1us();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=0;Delay1us();//36GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);    // CLK=1;Delay1us();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=0;Delay1us();//37     写入0x56 即读命令dat=0;OUT_IN();for(i=0;i<8;i++)// 第38 - 45个脉冲了，读取数据{GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=1;Delay1us();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=0;Delay1us();dat <<= 1;if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==1)dat++;}//第46个脉冲GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);    // CLK=1;Delay1us();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=0;Delay1us();OUT_OUT();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3); //OUT引脚拉高return dat;
}//读取ADC数据，返回的是一个有符号数据
int32_t Read_CS1237(void)
{unsigned char i;uint32_t dat=0;//读取到的数据unsigned int count_i=0;//溢出计时器int32_t temp;OUT_OUT();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3); //OUT引脚拉高OUT_IN();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);//时钟拉低while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==1)//等待芯片准备好数据{delay_ms(1);count_i++;if(count_i > 300){OUT_OUT();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);   // CLK=1;GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3);  // OUT=1;return 1;//超时，则直接退出程序}}dat=0;for(i=0;i<24;i++)//获取24位有效转换{GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);  // CLK=1;Delay1us();dat <<= 1;if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==1)dat ++;GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);  // CLK=0;Delay1us();}for(i=0;i<3;i++)//接着前面的时钟 再来3个时钟{GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2);   // CLK=1;Delay1us();GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // CLK=0;Delay1us();}OUT_OUT();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_3); // OUT = 1;if(dat&0x00800000)// 判断是负数 最高位24位是符号位{temp=-(((~dat)&0x007FFFFF) + 1);// 补码变源码}elsetemp=dat; // 正数的补码就是源码return temp;
}

cs1237.h

#ifndef __CS1237_H
#define __CS1237_H#include "stm32f10x.h"void Delay1us(void);
void Delay1ms(void);
void delay_ms(__IO uint16_t ms);
void CS1237_Init_JX(void);
void CS1237_Config(void);
unsigned char Read_Config(void);
int32_t Read_CS1237(void);#endif

【注：文件源码是Keil uVision5–STM32工程文件】
参考文件源码下载链接：
https://download.csdn.net/download/qq_28056277/11541590
原创文章，转载请注明出处，谢谢。