DIY-Tipps zum Bau einer digitalen Waage

DIY-Tipps zum Bau einer digitalen Waage

Digitalwaagen sind Standard in unserem täglichen Leben, von jedem Lebensmittelgeschäft im Produktbereich bis zu unserem eigenen Zuhause. Es gibt verschiedene Arten von digitalen Waagen auf dem Markt wie Tischwaage, Küchenwaage, Bodenwaage, Industriewaage, Absackwaage, etc. und diese werden verwendet, um schwere Gegenstände zu wiegen.

Wenn Sie Ihre digitale Waage bauen möchten, ist das heutzutage überraschend einfach, da Sie nur die wesentlichen, handelsüblichen Komponenten benötigen. Aber Sie haben vielleicht noch nie eine digitale Waage von innen gesehen und wissen nicht, wie sie funktionieren.

Wenn Sie also Ihre eigene digitale Waage bauen oder eine Wiegefunktion integrieren möchten, haben wir die Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Bau einer digitalen Waage zu Hause besprochen.

Lass uns runterrollen!

Was ist eine digitale Waage?

Eines der genauesten analogen Instrumente ist eine digitale Waage, die Kraftsensoren verwendet, um die Last einer Sache zu messen. Es wird auch in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von Verkaufsgeschäften bis hin zu industriellen Messgeräten oder Haushaltsgeräten.

Außerdem zeigt es das Gewicht als Zahlen und Ziffern mit einem Wägeanzeigen Panel. Diese Gewichtsindikatoren können mit einer Reihe von Waagen und Software für eine komplette Wägelösung kombiniert werden. Neben der Messung des Gewichts kann der Kraftsensor auch als Dynamometer verwendet werden, um die Kraft in Newton zu messen.

Hier ist also der genaue Mechanismus der Digitalwaage und wir haben versucht, ihn auf einfachste Weise zu erklären:

• Zunächst sollten Sie wissen, dass sich in der Digitalwaage eine Wägezelle befindet, bei der es sich um eine Anordnung von vier Dehnungsmessstreifen handelt, die so angeordnet sind, dass sie ein Weizensteinbrückenformat darstellen, um einen unbekannten elektrischen Widerstand zu messen.

• Dehnungsmessstreifen sind die im Inneren einer digitalen Waage vorhandenen Vorrichtungen, die die unterschiedliche Eigenschaft haben, ihren Widerstand einzustellen, wenn eine Kraft von außen aufgebracht wird. Eine äußere Kraft ist nichts anderes als die Kraft, die wir ausüben, wenn wir auf der digitalen Skala stehen.
• Es wird eine Verbindung zwischen der Wägezelle und einem Verstärker hergestellt, und wenn eine externe Kraft ausgeübt wird, stellen Dehnungsmessstreifen ihren elektrischen Widerstand ein. Dann erzeugt dieser Widerstand einen Ausgang und wird durch den HX711-Verstärker verstärkt.
• Dann wird ein digitales Filter verwendet, um den so erzeugten Ausgang zu sichten, nachdem der Verstärker seine Arbeit getan hat.
• Nach filtration, die ausgang ist gesendet zu ADC in die analog form, so dass es kann umgewandelt werden von analog zu digital format auf Wiegen Indikatoren, die macht es einfacher für die benutzer zu lesen sowie display und verwalten die gewicht daten erkannt durch die skala plattform. Dieser Indikator wurde für verschiedene Wägeanwendungen entwickelt, um die Sichtbarkeit seiner Daten zu erhöhen und maximale Effizienz zu erzielen.
• Eine Sache zu beachten ist, dass eine digitale Waage mit Batterien betrieben wird. Die am häufigsten verwendeten Batterien sind AAA-Batterien. Alles ist elektronisch, und die Batterien liefern daher Strom im gesamten Stromkreis, was der Wägezelle hilft, ihre Arbeit zu erledigen.

Das war also das Grundkonzept des Mechanismus einer digitalen Waage.

Schritt 1 Holen Sie sich die grundlegenden Komponenten

• Wägezelle

Wählen Sie Ihre Wägezellen nach Ihren Anforderungen, da alle Waagen um eine 4- oder 3-polige Wägezelle herum aufgebaut sind. Das Ergebnis hängt von der Art der Skalen ab, die Sie erstellen möchten. Sie sind alle elektrisch kompatibel und billig genug, so dass Sie Ihre Meinung später ändern oder mehr als einen Typ zum Experimentieren bekommen können.

• Der Signalkonditionierer
• Mikrocontroller
• Verbindungsdrähte
• Wägeanzeigen (Display)
• Karton, Flaschenverschlüsse, Schalter und einige Schrauben

Die wichtigsten Parameter, die bei der Entwicklung eines Waagensystems zu berücksichtigen sind, sind ADC-Dynamik, interne Zählung, Reichweite, rauschfreie Auflösung, Systemverstärkung, Aktualisierungsrate und Drift.

Für eine optimale Leistung ist es außerdem wichtig, sich auf Designüberlegungen wie Ratio-Metric-Design, Layout, Hardware und Software zu konzentrieren.

Schritt 2: Vorbereiten einer Basis

Eine Basis ist ebenfalls erforderlich, um die Wägezelle mit Schrauben und Muttern daran zu befestigen. Sie können Pappe oder hartes Sperrholz für den Rahmen verwenden, um Objekte auf einer Basis zu platzieren. Dieser Schritt ist notwendig, da sich die gesamte Wägezelle beim Auflegen eines Gewichts leicht verbiegt und daher während der Messung horizontal gehalten werden muss.

Schritt 3: Koppeln der Komponenten und Einrichten der Wägezelle

Verwenden Sie außerdem die folgenden Komponenten, die miteinander gekoppelt sind:

• EINE wägezelle
• HX711 verstärker
• Arduino Uno mikrocontroller einheit
• Jede geeignet ausgang bildschirm

Auch, überprüfen sie die pfeil auf die kraft sensor. Es gibt die Richtung an, in die Sie Kraft anwenden sollten. Sie können die Wägezelle mit Metallstreifen montieren. Befestigen Sie den Metallstreifen einfach mit Schrauben an der Wägezelle.

Schritt 4: Hardware Konfiguration

Die wägezelle hat vier drähte, und sie sind wie folgt:

• Das rote Kabel ist der positive Ausgang
• Das weiße Kabel ist die Masse des Ausgangs
• Das schwarze Kabel ist der positive Ausgang
• Das grüne Kabel ist der negative Ausgang
• Jedes zusätzliche Kabel einer beliebigen Farbe wie Blau oder Gelb ist das Erdungskabel. Dieses Kabel muss mit der Masse der Stromversorgung verbunden sein.

Beachten Sie auch, dass die Verdrahtungsdarstellung vom technischen Datenblatt der gekauften Wägezelle abhängt. Daher können die oben aufgeführten Farben unterschiedlich übereinstimmen, z. B. Grün positiv usw. Stellen Sie sicher, dass Sie beim Kauf der Wägezelle für den Bau einer digitalen Waage immer ein technisches Datenblatt von Ihrem Lieferanten anfordern.

Schritt 5: Wägezelle zu Verstärker

Die HX711 ist eine präzision 24-bit analog-zu-digital konverter entwickelt für waagen und industrielle steuerung anwendungen zu interface direkt mit einer brücke sensor.

Es wurde speziell entwickelt, um die Signale von Zellen zu verstärken und an einen anderen Mikrocontroller zu melden. ADC für Wägezelle ist ein 24-Bit-A / D-Wandler, der speziell für die Wägezelle entwickelt wurde. Es enthält ein rauscharmes Programm mit einer optionalen Verstärkung von 128, 64 sowie 32 Bit.

Die chip kombiniert eine synchronisiert netzteil, die weitere bietet die schnelle reaktion, hohe integration, und dauerhaften schutz gegen störungen vorteile für die benutzer.

Auch mit dem Steckverbinder und der Schraubklemme wird es einfach, die Wägezelle und den Mikrocontroller zu verbinden, da kein Löten in der Verbindung erforderlich ist. Bei Bedarf können Sie auch Ihr eigenes Wägezellensystem erstellen.

Daher können Sie den HX711-Verstärker verwenden und die Drähte an den entsprechenden Stiften befestigen. Sie können den HX711 verwenden, da er über 2 Eingänge verfügt, d. H. A und B, mit jeweils unterschiedlichen Verstärkerverstärkungen, die durch eine Computerprogrammierung angepasst werden können.

Beachten Sie jedoch, dass das Gerät, das Sie verwenden möchten, der Erklärung des Typs des Signalkonditionierungsgeräts entsprechen sollte, bei dem Filter, Verstärker und ADC auf einem einzigen Chip integriert sind.

Daher ist die Verbindung zwischen dem HX711 und der Wägezelle wie folgt:

• Rot draht/Positive versorgung = E +
• Schwarz draht/Positive ausgang = A +
• Grün draht/Negative ausgang = A-
• Weiß draht/Negative versorgung = E-

Schritt 6: Anschließen des Verstärkers an den Mikrocontroller

Sobald Sie den Verstärker erfolgreich angeschlossen haben und der HX711 wie folgt mit dem Arduino verbunden ist:

• VCC-5V netzteil
• CLK-D2
• GND-GND
• DOUT-D3

Schritt 7: Codierung

Nach der erfolgreichen einrichtung der hardware verbindungen, sie können download die programm code zu die MCU von einem PC. Außerdem haben der Code und der Prozess zwei Unterkategorien, d. H. Den Wägecode und den Kalibrierungscode.

Sie können die grundlegende Skizze und den Arbeitscode für Lernzwecke der Arduino-basierten Digitalwaage herunterladen und diesen Code nach Belieben oder Bedarf erweitern.

Schritt 8: Testen Sie die Anzeige

Wenn Sie Ihren Bildschirm überprüfen müssen, schließen Sie ihn an Arduino an und überprüfen Sie die Anzeige der Wägeanzeigen, die von 0 bis 999 zählen soll.

Beachten Sie, dass Sie beim Einschalten darauf achten, dass kein Gewicht auf der Platte verbleibt, da dies zu falschen Messwerten führt. Schalten Sie es zuerst ein und geben Sie dann das Gewicht ein, das Sie messen möchten.

Schritt 9: Fertig

Jetzt haben Sie also eine Waage, die ziemlich genau und mehr als genug für Hobbys ist.

Abschließende Worte

Die digitale Waage ist eine aktuelle Maschine, die auf einigen elektronischen Chipsätzen funktioniert und uns hilft, das genaue Gewicht der Dinge zu kennen. Darüber hinaus ist die digitale Waage für Benutzer interaktiver, da sie über verschiedene andere Funktionen wie Temperatur, Körpergewicht, Fettanteil usw. verfügt.

Wenn Sie jedoch Ihre eigene digitale Waage bauen möchten, befolgen Sie die oben genannten DIY-Schritte. Sie können auch das Digitalwaagen-Kit verwenden, um das Gewicht zu messen, da es alle notwendigen Teile und Anweisungen zum Aufbau eines Differenzverstärkers für den Wägezellensensor enthält. Sie benötigen jedoch noch ein wenig Verständnis für grundlegende Elektronik und Computerprogrammierung. Sie können die Anleitung und Hilfe eines Fachmanns oder Ingenieurs in Anspruch nehmen, um die Grundlagen zu verstehen und an Ihrer DIY-Waage zu arbeiten. Wenn Sie diese Schritte befolgen, können Sie Ihre eigene Waage zu Hause herstellen.