وحدة HX711

المكونات 06-05-23

120 0

تعريف وحدة HX711

وحدة HX711 هي وحدة تحويل التناظري الرقمي ADC المصممة لقياس الأوزان بدقة. تستخدم الوحدة في تطبيقات الروبوتات والأتمتة والتحكم في العمليات الصناعية والمختبرات والأجهزة الطبية وغيرها من التطبيقات التي تتطلب قياس دقيق للوزن.

تتكون وحدة HX711 من ADC مدمج مع مكبر للإشارة ووحدة تحكم رقمية معقدة. يمكن استخدام وحدة HX711 مع أنواع مختلفة من خلايا التحميل (Load Cells) والتي توفر إشارة التناظرية التي يتم تحويلها إلى إشارة رقمية من خلال وحدة التحويل.

تحتوي وحدة HX711 على أربعة دبابيس يتم استخدامها للتحكم في وحدة التحويل وتوصيلها مع الأجهزة الأخرى. وهي:

VCC: دبوس الطاقة الإيجابية للوحدة.
GND: دبوس الأرضي للوحدة.
DT: دبوس الإشارة الرقمية للقراءة (تستخدم لتحويل الإشارة التناظرية إلى رقمية).
SCK: دبوس الساعة (تستخدم للتزامن بين الوحدة والميكروكنترولر المستخدم للتحكم فيها).

يتم برمجة وحدة HX711 بواسطة الميكروكنترولر والمكتبة التي توفر دوال للقراءة والتحكم في وحدة التحويل. يمكن استخدامها لتحويل إشارات الوزن إلى إشارات رقمية دقيقة واستخدام هذه القيم في التحكم في الروبوتات والأتمتة والتحكم في العمليات الصناعية وغيرها من التطبيقات التي تتطلب قياس دقيق للوزن.

دبابيس وحدة HX711

تحتوي الوحدة النمطية HX711 على عشرة دبابيس ، وهي كالتالي:

VCC: دبوس مزود طاقة الوحدة النمطية ، يجب توصيله بمصدر طاقة إيجابي من 2.6 فولت إلى 5.5 فولت.
GND: يجب توصيل دبوس أرضي الوحدة النمطية بأرض النظام.
DT: دبوس بيانات الوحدة النمطية ، يسمح بالاتصال بين وحدة HX711 والميكروكونترولر. هذا الدبوس ثنائي الاتجاه ويجب تكوينه كمدخل عند قراءة البيانات من الوحدة وكإخراج عند إرسال البيانات إلى الوحدة.
SCK: دبوس ساعة الوحدة النمطية ، يتم استخدامه لمزامنة الاتصال بين وحدة HX711 والميكروكونترولر. يجب تكوين هذا الدبوس كإخراج بواسطة وحدة التحكم الدقيقة.
E- (E- Excitation -): هذه الدبوس تستخدم لتوصيل الطرف السلبي لخلية الحمل بالوحدة.
E+ (E+ Excitation +): هذه الدبوس تستخدم لتوصيل الطرف الموجب لخلية الحمل بالوحدة.
A- (A- Analog -): هذا الدبوس هو مدخل تناظري يمكن استخدامه لقياس إشارات تناظرية خارجية.
A+ (A+ Analog +): هذا الدبوس هو مدخل تناظري يمكن استخدامه لقياس إشارات تناظرية خارجية.
B- (B- Excitation -): هذه الدبوس تستخدم لتوصيل الطرف السلبي للخلية الثانية في تكوين جسر كامل.
B+ (B+ Excitation +): هذه الدبوس تستخدم لتوصيل الطرف الموجب للخلية الثانية في تكوين جسر كامل.

كيفية برمجة وحدة HX711

يمكن برمجة وحدة HX711 باستخدام الميكروكنترولر ولغة البرمجة المفضلة. هناك العديد من المكتبات المتاحة عبر الإنترنت لبرمجة HX711 بسهولة.

فيما يلي خطوات بسيطة لبرمجة وحدة HX711 باستخدام Arduino ومكتبة HX711 المتوفرة:

توصيل وحدة HX711 بمكونات الدائرة الإلكترونية الخاصة بك وتوصيل دبوس VCC بمصدر الطاقة الإيجابي وتوصيل GND بالأرضي وتوصيل DT مع دبوس الإدخال الرقمي على الميكروكنترولر (على سبيل المثال دبوس 2) وتوصيل SCK مع دبوس الساعة على الميكروكنترولر (على سبيل المثال دبوس 3).
قم بتنزيل وتثبيت مكتبة HX711 المتوفرة للأردوينو من خلال القائمة "Sketch" ثم "Include Library" ثم "Manage Libraries".

استخدم الكود التالي كنموذج وقم بفتح برنامج Arduino IDE والصق الكود في المحرر:

#include "HX711.h"

HX711 scale;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  scale.begin(2, 3); // DT, SCK
}

void loop() {
  Serial.print("Reading: ");
  Serial.println(scale.read());
  delay(1000);
}

#include "HX711.h"

HX711 scale;

void setup() {

Serial.begin(9600);

scale.begin(2, 3); // DT, SCK

}

void loop() {

Serial.print("Reading: ");

Serial.println(scale.read());

delay(1000);

}

تحميل الكود على اللوحة Arduino.
سيقوم الكود بقراءة قيمة الوزن من الخلية المرتبطة بوحدة HX711 وإرسالها إلى المحطة السلسلية (Serial Monitor) على واجهة Arduino. يمكنك تغيير هذه القيمة لتحكم في وظيفة الروبوت أو التحكم في العمليات الصناعية الأخرى.
يمكنك تحسين الكود حسب احتياجاتك وتغيير الوقت الذي يتم فيه القراءة وتحديد وحدة الوزن المستخدمة والإعدادات الأخرى.

يمكن استخدام هذا الكود كنموذج للتحكم في وحدة HX711 باستخدام الميكروكنترول

دور وحدة HX711 في مجال الروبوتيك

تستخدم وحدة HX711 في العديد من تطبيقات الروبوتيك والأتمتة الصناعية والمشاريع الإلكترونية الأخرى، حيث تساعد في قياس الأحمال والوزن بدقة وسرعة عالية، مما يجعلها مفيدة في العديد من التطبيقات مثل:

تطبيقات الروبوتات المتحركة: يمكن استخدام وحدة HX711 لتحديد وزن الأشياء التي يتم نقلها أو حملها بواسطة الروبوتات المتحركة. ويمكن استخدام هذه المعلومات للتحكم في حركة الروبوت وضمان أنه يعمل بكفاءة في الظروف المحددة.
تطبيقات المراقبة الصناعية: يمكن استخدام وحدة HX711 لقياس وزن المواد والمنتجات في الصناعة، مما يساعد في مراقبة عمليات الإنتاج وتحسين الكفاءة.
تطبيقات المشاريع الإلكترونية: يمكن استخدام وحدة HX711 في المشاريع الإلكترونية المختلفة التي تتطلب قياس الأحمال والوزن، مثل مشاريع تحكم في الإضاءة ومشاريع التحكم في البيئة والمنزل الذكي.

بشكل عام، تعتبر وحدة HX711 أداة قياس قوية ومفيدة في المشاريع الإلكترونية والروبوتية التي تتطلب قياس الأحمال والوزن بدقة وسرعة.