WioNodeをArduino化してHX711と組み合わせて計量してみた話

WioNodeをArduino化して遊んでたら，重さ測れたら楽しいよね．という声がどこからか聞こえてきたのでやってみました．

HX711って5V駆動な品かと思ったら3.3v駆動なマイコンでもいけるっぽい？
ちょっと試してみました．

WioNodeと繋いでみた

今回はAmazonで買った安いHX711基板を使用しています．
ロードセルはビーム型．1kgまで計測できるモノです．

ビーム型のロードセル向けにthingiverseにこんな3Dモデルが落ちているのでサクッと打ち出してみました．
3Dプリンタが無い人は，Amazonのこの辺を使ってみると良いかも．

• thingiverse > Load cell testbed
• Amazon > デジタルロードセル 電子スケール ロードセル計量センサ 重量センサ

もう片側はUARTのままで，シリアル経由で結果を吐き出してます

コードはこんな感じ

# include "HX711.h"

const uint8_t PORT0A = 1;
const uint8_t PORT0B = 3;
const uint8_t PORT1A = 4;
const uint8_t PORT1B = 5;
const uint8_t PORT_POWER = 15; // (common with RED_LED)
//set PORT_POWER as HIGH for power supply. Low means no power.

const uint8_t FUNC_BTN = 0;
const uint8_t BLUE_LED = 2;
const uint8_t RED_LED = PORT_POWER;

const uint8_t UART_TX = PORT0A;
const uint8_t UART_RX = PORT0B;
const uint8_t I2C_SDA = PORT1A;
const uint8_t I2C_SCL = PORT1B;

// HX711 circuit wiring
const int LOADCELL_DOUT_PIN = PORT1B;
const int LOADCELL_SCK_PIN = PORT1A;

HX711 scale;

void setup() {
  // ----------
  // デバッグ用のシリアル通信の初期化
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial); //waits for serial terminal to be open, necessary in newer arduino boards.
  Serial.println("HX711 demo");

  // ----------
  // IO周りの初期化
  pinMode(PORT1B, INPUT);
  pinMode(FUNC_BTN, INPUT);
  pinMode(BLUE_LED, OUTPUT);
  pinMode(PORT_POWER, OUTPUT);
  digitalWrite(PORT_POWER, HIGH);
  digitalWrite(BLUE_LED, HIGH);

  // ----------
  // HX711の初期化
  scale.begin(LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN);
  scale.set_scale(2280.f);    // this value is obtained by calibrating the scale with known weights; see the README for details
  scale.tare();               // reset the scale to 0
}

void loop() {
  if (scale.is_ready()) {
    Serial.print("meas : ");
    Serial.println(scale.get_units(10), 1);
  } else {
    Serial.println("HX711 not found.");
  }

  delay(100);
}

分銅を使った動作確認

10gから900gの間で検証してみた所，こんな具合でした．

重量が増していくと差が出てきちゃいますね．数点計測した結果からキャリブレーションかけた方がより正しい数値になるんだろうな．

【オマケ】3.3vで動作させる場合は，20kΩの抵抗を10kΩに変更した方が良いみたい

• Modifying the HX711 Breakout Board for 3.3V operation

どうもHX711は2.7～5.5vまでの範囲で動作するようですが，VFBピンに入れる電圧の観点から3.3v駆動させる場合は，分圧している抵抗値を変更すべきのようです．

(改造せずとも結果的には正しく動作しましたが、ちょっと気持ち悪いので私は10kΩ抵抗に改造しました

以上，WioNodeをArduino化してHX711を使ってみた話でした．