從當(dāng)?shù)氐某械焦S和工業(yè)，我們都可以注意到稱重秤被用來(lái)測(cè)量貨物和產(chǎn)品的重量。這種做法通常有助于在化學(xué)或食品工業(yè)中保持標(biāo)準(zhǔn)和所需的比例。在某些情況下，正在測(cè)量的貨物可能非常有價(jià)值，應(yīng)該遠(yuǎn)程監(jiān)控，以確保每件物品都按正確的比例交付。

這些測(cè)量重量的儀器大多有一個(gè)稱為稱重傳感器的傳感器。測(cè)壓元件實(shí)際上把物理力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。通過(guò)使用IOT(物聯(lián)網(wǎng))的概念，我們可以通過(guò)從世界任何地方監(jiān)控體重來(lái)自動(dòng)化這一過(guò)程。在本教程中，我們將使用負(fù)載傳感器和HX711與NodeMCU ESP8266測(cè)量重量，并使用ThingSpeak服務(wù)器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送這些重量數(shù)據(jù)，以構(gòu)建我們自己的智能稱重機(jī)。由于NodeMCU內(nèi)置了ESP8266 Wi-Fi，這使得我們的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目非常簡(jiǎn)單。現(xiàn)在讓我們看看ThingSpeak并進(jìn)入我們的項(xiàng)目。

組件要求:

?稱重稱重傳感器1Kg

?負(fù)載傳感器24位ADC - HX711

?NodeMCU

?5V直流電源適配器

?I2C 16x2 LCD顯示屏

?電路試驗(yàn)板

?連接電線

如何與HX711一起使用傳感器：

在我們深入研究項(xiàng)目的物聯(lián)網(wǎng)部分之前，重要的是要知道我們的重量傳感器是如何工作的，即稱重傳感器是如何工作的，以及如何使用HX711設(shè)置稱重傳感器來(lái)測(cè)量重量。然后我們將其與NodeMCU連接，將其用作物聯(lián)網(wǎng)重量傳感器。

測(cè)壓元件工作：

測(cè)壓元件能夠測(cè)量隨施加在測(cè)壓元件上的應(yīng)變(例如壓力或力)而變化的電阻。稱重傳感器用于快速和精確的測(cè)量。與其他傳感器相比，稱重傳感器相對(duì)便宜，壽命更長(zhǎng)。我在這個(gè)項(xiàng)目中使用的是一個(gè)直桿測(cè)壓元件。這種直桿式測(cè)壓元件由鋁合金制成，能夠讀取1KG重量的容量。它有四根引線，可以連接到HX711 A/D壓力傳感器。

設(shè)置稱重傳感器：

現(xiàn)在讓我們看看稱重傳感器的安裝。這是非常簡(jiǎn)單的稱重傳感器需要固定在一端通過(guò)螺絲孔和另一端保持浮動(dòng)狀態(tài)。標(biāo)簽(帶箭頭)表示重力的方向。看到下面的圖像，我已經(jīng)安裝在塑料材料上的測(cè)壓元件。你可以用木板來(lái)獲得高精度。

HX711模塊:

HX711稱重傳感器放大器采用24高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片HX711。它是一款專門為高精度電子秤設(shè)計(jì)的，具有兩個(gè)模擬輸入通道，內(nèi)部集成了128倍可編程增益放大器。HX711電路可配置為橋式壓力橋接(如壓力、稱重傳感器模式)，精度高，成本低。

HX711規(guī)格

?差分輸入電壓：±40mV(滿量程差分輸入電壓為±40mV)

?數(shù)據(jù)精度：24位(24位A / D轉(zhuǎn)換芯片)

?刷新頻率：10/ 80hz

?工作電壓：2.7V至5VDC

?工作電流：< 10ma

?尺寸:24 x16mm

現(xiàn)在讓我們看看電路的連接細(xì)節(jié)：

線路圖:

負(fù)載傳感器與NodeMCU接口的電路圖如下所示。I2C顯示單元顯示在LCD的位置，您可以按照相同的步驟(見(jiàn)下表)將I2C LCD模塊與NodeMCU連接。

傳感器與HX711的連接：

HX711與NodeMCU及5V直流電源適配器的連接：

16x2 I2C顯示與NodeMCU;

這是這款智能稱重機(jī)的完整設(shè)置：

現(xiàn)在讓我們?cè)O(shè)置ThingSpeak帳戶，然后繼續(xù)編程。

ThingSpeak:

ThingSpeak是一個(gè)基于云的數(shù)據(jù)平臺(tái)，使用HTTP協(xié)議實(shí)時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。它用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)和監(jiān)控來(lái)自世界任何地方的數(shù)據(jù)。在本教程中，我們不會(huì)告訴你如何開始使用ThingSpeak的基礎(chǔ)知識(shí)，因?yàn)槲覀円呀?jīng)圍繞它建立了很多項(xiàng)目，以下是一些物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，其中ThingSpeak被用作物聯(lián)網(wǎng)云：

?物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線氣象站使用Arduino， ESP8266和ThingSpeak

?基于物聯(lián)網(wǎng)的溫濕度監(jiān)測(cè)，使用Arduino UNO和ESP8266

?基于物聯(lián)網(wǎng)的樹莓派氣象站，使用DHT11和BMP180傳感器

?基于物聯(lián)網(wǎng)的溫濕度監(jiān)測(cè)使用ThingSpeak和ESP8266

編程N(yùn)odeMCU用于測(cè)量重量并將數(shù)據(jù)上傳到ThingSpeak

對(duì)于這臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)稱重機(jī)，我們將連接NodeMCU，然后通過(guò)HX711與NodeMCU接口測(cè)量稱重傳感器的重量，然后在16x2液晶顯示器上顯示測(cè)量的重量，并將這些值上傳到ThingSpeak服務(wù)器。

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們使用了很少的庫(kù)。為了將I2C 16X2 LCD顯示器與NodeMCU連接，使用了一個(gè)名為L(zhǎng)iquidCrystal.h的庫(kù)與Wire.h庫(kù)一起使用I2C總線。確保您下載并將此I2C LCD顯示庫(kù)添加到Arduino IDE中。

為了測(cè)量HX711的重量，我們使用了一個(gè)名為HX711庫(kù)的庫(kù)，下載并將其添加到您的IDE中。在此庫(kù)的幫助下，只需使用一行，我們就可以確定重量，并且我們可以校準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)稱重傳感器以獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。請(qǐng)記住HX711校準(zhǔn)在確定結(jié)果的準(zhǔn)確性方面起著至關(guān)重要的作用。

為了使用ThingSpeak和NodeMCU，我們需要ThingSpeak庫(kù)，它可以在Arduino IDE中通過(guò)打開Sketch- b> Include library -> Manage Libraries下載并搜索ThingSpeak庫(kù)然后安裝。

教程最后給出了完整的代碼和工作視頻，在這里我們將詳細(xì)解釋代碼。

現(xiàn)在程序中包含了以下庫(kù)

接下來(lái)為L(zhǎng)iquidCrystal_I2C創(chuàng)建lcd對(duì)象，參數(shù)如0x27是I2C地址，16,2是lcd顯示類型

接下來(lái)為wiificlient創(chuàng)建客戶端對(duì)象。

接下來(lái)，您的Wi-Fi詳細(xì)信息，如SSID和密碼包括在內(nèi)。

Const char* ssid = "";//你的網(wǎng)絡(luò)SSID const char* password = "!";//你的網(wǎng)絡(luò)密碼

下一個(gè)通道號(hào)碼和寫API根據(jù)您的ThingSpeak帳戶給出。將XXXXX替換為通道號(hào)，然后是Write API鍵。

接下來(lái)，使用連接到NodeMCU的HX711引腳(DT，SCK)的參數(shù)創(chuàng)建HX711庫(kù)的對(duì)象比例。

接下來(lái)，根據(jù)我的稱重傳感器的校準(zhǔn)系數(shù)是(888)。您可以根據(jù)您的稱重傳感器進(jìn)行更改。

定義一個(gè)變量來(lái)存儲(chǔ)測(cè)量的權(quán)重。我已經(jīng)使用整數(shù)變量有沒(méi)有小數(shù)點(diǎn)的權(quán)重值。(你也可以用float代替)

接下來(lái)，在void setup()中，LCD顯示屏上顯示歡迎信息，然后將NodeMCU連接到Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)(連接到您提供的用戶名和密碼的熱點(diǎn))。之后，NodeMCU與ThingSpeak Server連接。

接下來(lái)，在void循環(huán)()中，從HX711獲得重量并使用行存儲(chǔ)在可變單位中

并且該值使用以下行更新到ThingSpeak服務(wù)器。

這個(gè)值每15秒更新一次到ThingSpeak，因?yàn)門hingSpeak免費(fèi)帳戶每15秒更新一次值。

此功能是通過(guò)與已知重量的比較來(lái)設(shè)置校準(zhǔn)因子，以達(dá)到良好的重量測(cè)量精度。因此，這可以在串行監(jiān)視器(工具->串行監(jiān)視器)中完成。通過(guò)發(fā)送(+或a)，校準(zhǔn)因子增加，通過(guò)按(-或z)減小校準(zhǔn)因子。

物聯(lián)網(wǎng)稱重機(jī)工作原理：

上傳代碼并登錄你的ThingSpeak賬戶后。將待測(cè)重量的物體放在稱重傳感器上。該值顯示在LCD顯示屏上，也顯示在ThingSpeak儀表小部件上。當(dāng)沒(méi)有砝碼放置時(shí)，壓力表顯示為零，如下圖所示。

當(dāng)已知重量的肥皂(150g)放置時(shí)，LCD顯示為148kg，壓力表也顯示相同。如你所見(jiàn)，測(cè)量的重量比實(shí)際重量小2克。

當(dāng)兩個(gè)肥皂塊(150g + 150g)放置。由于我使用了塑料安裝的測(cè)壓元件，因此295g的值略有不準(zhǔn)確，但仍然接近原始值300g。

本文編譯自iotdesignpro