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아두이노 무게센서를 이용하여 무게를 측정하는 방법입니다.
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아두이노 4선식 로드셀 무게센서 1kg/2kg/5kg/20kg/100kg …
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Source: eduino.kr
Date Published: 4/3/2022
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Arduino Uno 로 HX711 무게센서 앰프와 5kg급 로드셀을 …
Arduino Uno 로 HX711 무게센서 앰프와 5kg급 로드셀(Load Cell)을 사용해 무게에 따라 변화하는 측정값을 아두이노 시리얼 모니터에 출력해 보는 …
Source: rockjjy.tistory.com
Date Published: 4/6/2021
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[센서/무게,하중] 1kg미만의 무게를 측정 가능한 무게 센서 …
bbangpan.com : 소프트웨어 엔지니어의 납땜없는 아두이노 / 라즈베리파이 / 인텔에디슨 자작 블로그 / 문의 : [email protected].
Source: bbangpan.tistory.com
Date Published: 11/21/2022
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아두이노(ARDUINO) 의 모든 것 – 전자부품쇼핑몰 아이씨뱅큐
무게/로드셀 센서 · 사운드 센서 · 진동 센서 · 토양/수분 온,습도센서 · 화염감지 센서.
Source: www.icbanq.com
Date Published: 1/14/2021
View: 9264
로드셀 무게센서 5kg급/아두이노/Arduino/Load Cell – G마켓
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Source: item.gmarket.co.kr
Date Published: 2/4/2021
View: 8118
로드셀과 HX711을 이용해서 무게 측정해보기 – 하프브릿지
목표> – 아두이노를 활용한 프로젝트를 하다보면 무게와 압력을 감지해야 할 때가 있다. 이 때, 사용하는 센서가 로드셀과 HX711 이다.
Source: diyver.tistory.com
Date Published: 6/4/2021
View: 2930
HX711 로드셀 무게 측정 센서 모듈 with 로드셀 C50-1
RS-016564,LK임베디드, 엘케이임베디드, 아두이노, AVR, ATmega128, PIC, FPGA, ARM, 라즈베리파이, 아두이노 센서, 아두이노 키트,로드셀 센서 키트 with HX711 …
Source: m.robotscience.kr
Date Published: 8/14/2021
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- Author: Bite LAB
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- Date Published: 2019. 6. 18.
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Arduino Uno 로 HX711 무게센서 앰프와 5kg급 로드셀을 사용해 무게 측정값 출력해 보기
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Arduino Uno 로 HX711 무게센서 앰프와 5kg급 로드셀(Load Cell)을 사용해 무게에 따라 변화하는
측정값을 아두이노 시리얼 모니터에 출력해 보는 프로젝트 입니다
HX711 무게센서 앰프는 24비트의 고분해능 A/D 컨버터 칩인 HX711 을 탑재하고 있습니다
마이크로 컨트롤러에 연결하여 로드셀을 사용해 변화하는 저항값을 통해 출력값을 확인해 볼수 있습니다
통신을 위해서는 DT(Data), SCK(Clock) 2선 인터페이스를 사용합니다
HX711 무게센서 앰프에 로드셀을 연결하기 위해서는 4선 Wheatstone bridge configuration 을 사용합니다
LCD 모듈과 연결해서 사용할수도 있으며 전자저울등 다양한 프로젝트에 응용이 가능합니다
HX711_Datasheet.pdf
< HX711 무게센서 앰프 상세설명>
사용된 부품
Arduino Uno R3 (Italy)
HX711 무게센서 앰프
로드셀 무게센서 5Kg급 (YZC-131)
점퍼케이블
구성 배선도
사용된 예제소스
HX711.txt
사용된 라이브러리
HX711-master.zip
HX711-master 라이브러리를 첨부하였습니다
라이브러리 추가 방법은 Arduino IDE 설치하기 포스팅을 참조해 주세요
주의사항
Strain Gauge 를 구성할때 로드셀의 방향에 주의해서 작업해야 합니다
<로드셀에 무게 측정을 위한 strain gauge 구성방법>
로드셀은 구성배선도에서도 보듯이 (빨간선 –> E+) (검정선 –> E-) (백색선 –> A-) (녹색선 –>A+)
에 맞춰서 연결 및 배선합니다
프로젝트 동영상
정상적으로 코드가 업로드 되고 HX711모듈과 로드셀의 배선과 Strain Gauge 방향에 문제가 없다면
로드셀에 아무것도 올려놓지 않았을때는 출력값이 -0.7 … 정도로 나오는것을 확인할수 있습니다
동영상에서 보듯이 무게가 조금씩 나가는 물체를 올려 놓으면 -14.2 … 등으로 측정값이 변하고
손으로 눌러서 하중을 주어 -71 … 까지 출력값이 변하는것을 확인할 수 있습니다
본 테스트는 무게센서 모듈과 로드셀의 동작 이상유무와 아두이노로 무게에 따른 간단한 출력값 변화를 확인하기 위함 입니다
HX711 을 사용한 다양한 라이브러리와 레퍼런스가 공유되고 있며 이를 활용해 전자저울등 다양한 프로젝트에 응용을 해볼수 있습니다
Arduino Uno 로 HX711 무게센서 앰프과 로드셀 (5kg급)을 사용해서 무게보정 및 LBS(파운드) 값 측정해 보기
구성배선도-무게보정 및 LBS 값 출력해 보기
위의 첫번째 테스트와 배선은 거의 동일하나 무게센서 앰프의 DT를 아두이노 우노 디지털 3번핀에, SCK를 디지털 2번핀에 연결합니다
사용된 예제소스
HX711 무게보정.txt
HX711 LBS 출력.txt
먼저 무게보정 예제를 업로드한 후에 시리얼 모니터를 켜서 처음에는 로드셀에 아무것도 올려놓지 말고 측정할 물건을 하나씩 올려 놓으며
lbs(파운드) 값을 확인하면서 입력창에 ‘A’ 또는 ‘Z’ 를 입력해서 보정을 해줍니다
예제코드의 float calibration_factor = -7050; 값이 시리얼 모니터의 입력창에 A 와 Z를 누르면 변합니다
A를 입력하면 calibration_factor 값이 10씩 올라가고 Z를 누르면 10씩 내려 갑니다
(보정을 마치면 calibration_factor 값을 기억합니다)
파운드를 kg으로 변환
https://www.google.co.kr/?gfe_rd=cr&ei=quxVWe3uKIzM8gf8iIuIBw#q=lbs+to+kg
1파운드는 약 0.453592 kg 입니다
이것을 감안해서 제품 무게를 재고 보정을 하도록 합니다
보정이 끝났으면 다음 HX711 LBS 출력 예제 코드를 업로드 하고 위에서 무게보정할때 기억한 calibration_factor 값으로
#define calibration_factor -7050.0 예제코드를 수정해 줍니다
프로젝트 동영상
무게센서 앰프에 올려놓는 물건에 따라 시리얼 모니터에 출력되는 LBS값이 변하는것을 확인할수 있습니다
(보정을 잘 한다면 나름 쓸만한 출력값을 얻을수 있을것 같습니다)
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[센서/무게,하중] 1kg미만의 무게를 측정 가능한 무게 센서(weight sensor)
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작은 물건의 무게를 측정해보자.
▶ 이 가이드를 따라하면
– 구부러짐의 정도에 따라 저항이 변하는 원리를 이용해 구성된 무게 센서를 활용할 수 있다.
▶ 먼저 읽으면 좋은 글
– Arduino 일반 : http://bbangpan.tistory.com/1
▶ 부품 설명 및 회로 구성
이 무게 센서는, 매우 정교하게 g단위로 측정이 가능하며, 1kg미만의 소형 물체의 무게를 측정할 수 있다(http://www.dfrobot.com/wiki/index.php/Weight_Sensor_Module_V1) load cell이라고 불리는 센서로 이루어져 있으며, 따로 금속 봉만 판매하기도 하는데, 구부러질 경우의 저항 변화를 정교하게 측정하여 무게를 재는 방식이다. 5V에서 작동한다.
원래는 아래와 같이 연결하여 측정하며, 구멍이 옆에서 보이게 배치하고 한쪽 방향으로의 구부러짐만 측정 가능하다. 따라서 방향이 뒤집히면 오작동하니 적당한 방향을 찾아보자. 옆면에 스티커 가이드가 있는데 가끔 잘못 붙는다고 한다.
<핀 연결모습>
<핀 연결도/dfrobot.com 발췌>
▶ 소스 코드 입력 및 구동
http://www.dfrobot.com/wiki/index.php/Weight_Sensor_Module_V1 사이트에서 먼저 라이브러리(http://www.dfrobot.com/image/data/SEN0160/Arduino%20sample%20code.zip )를 다운받아 설치하고, 아래의 예제를 구동한다.
/*
* description:
* The sample code for digital weight scale of hx711. The weight will be printed in the serial.
* library host on https://github.com/aguegu/ardulibs/tree/3cdb78f3727d9682f7fd22156604fc1e4edd75d1/hx711
* connection:
Hx711.DOUT – pin #A2
Hx711.SCK – pin #A3
*/
#include
Hx711 scale(A2, A3);
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
Serial.print(scale.getGram(), 1);
Serial.println(” g”);
delay(200);
}
아래는 무게 측정 샘플이다.
<무게 측정 모습. 왼쪽을 들고 오른쪽에 물건을 넣으면 금속 봉이 약간 휘는 정도를 측정하는 것>
<초음파 센서의 무게를 측정 결과. scale이나 음수/양수가 뒤집힐 수 있으나 평소와 차는 35g정도이다>
▶ 구매 가이드
센서 모듈 및 해석 모듈 : http://www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initiative_id=SB_20150624072309&isPremium=y&SearchText=weight+sensor+arduino
▶ 강의 키워드
Arduino UNO, 아두이노 우노, weight sensor, HX711, 아두이노, 무게 센서, load cell
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아두이노(ARDUINO) 의 모든 것
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로드셀 무게센서 5kg급/아두이노/Arduino/Load Cell
상품상태, 제조사, 브랜드, 원산지, 제조일자에 관한 테이블 상품번호 857919501 상품상태 새상품 부가세 면세여부 과세상품 영수증발행 발행가능 – 신용카드 전표, 온라인 현금영수증 사업자구분 개인사업자 과세자구분 일반과세자+간이과세자(세금계산서 발급사업자) 원산지 중국
제품소재, 색상, 치수, 제조사/수입자, 세탁방법 및 취급시 주의사항에 관한 테이블 품명 및 모델명 상세정보 직접입력 허가 관련 상세정보 직접입력 제조국 또는 원산지 중국 제조자/수입자 중국OEM 관련 연락처 070-8250-3303 주문후 예상 배송기간 1~3일 구매, 교환, 반품, 배송, 설치 등과 관련하여 추가비용, 제한조건 등의 특이사항이 있는 경우
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로드셀과 HX711을 이용해서 무게 측정해보기 – 하프브릿지
<목표>
– 아두이노를 활용한 프로젝트를 하다보면 무게와 압력을 감지해야 할 때가 있다.
이 때, 사용하는 센서가 로드셀과 HX711 이다.
로드셀은 3선식과 4선식이 있는데,
3선식이 사용하기 매우 까다롭다.
그 3선식 로드셀을 통해 무게를 측정해보도록 하자.
<준비물>
– 아두이노(우노, 나노, 메가), 로드셀(3선식 2개), HX711 (로드셀 앰프)
<회로도>
선이 복잡해 보이겠지만 잘 따라서 보면 이해가 될 것이다.
D/I 는 아두이노의 2번핀
SCK 는 아두이노의 3번핀에 연결해주면 된다.
<코드>
우선 아두이노에서 라이브러리를 추가해주어야 한다.
라이브러리 매니저에서 HX711을 검색하고
“HX711 Arduino Library” 를 설치해준다.
#include “HX711.h” // HX711 circuit wiring const int LOADCELL_DOUT_PIN = 2; const int LOADCELL_SCK_PIN = 3; HX711 scale; void setup() { Serial.begin(57600); scale.begin(LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); } void loop() { if (scale.is_ready()) { long reading = scale.read(); Serial.print(“HX711 reading: “); Serial.println(reading); } else { Serial.println(“HX711 not found.”); } delay(1000); }
라이브러리가 설치되었다면 위의 코드를 아두이노에 업로드 시켜준다.
참고로 필자는 로드셀을 정확하게 사용하기 위해서 하우징을 만들어 사용하였다.
하우징에 결합하고 사용해야 정확한 센서값을 얻을 수 있다는 점 참고하시길
<실행 결과>
무부하 상태에서 측정된 센서값이다.
센서가 민감하기 때문에, 값이 수시로 바뀐다.
왼쪽 로드셀을 검지로 눌러주면 수치가 변하게 된다.
무부하 상태가 대략 28만 이었다면,
왼쪽 로드셀에 힘을 가했을때 40만 까지 센서값이 치솟는 것을 확인할 수 있다.
이번에는 양쪽 로드셀을 검지로 눌러보자.
무부하 센서값 28만에서
60만까지 센서값이 치솟는 것을 확인할 수 있었다.
정상적으로 센서가 작동하는 것을 확인 했다면 다음 단계로 넘어가면 된다.
참고로 센서값이 – 값으로 나온다면 빨간선 위치를 서로 바꿔서 껴보면 된다.
A- 와 A+ 를 서로 바꿔주는 것이다.
<코드>
위에서의 작동이 성공적으로 끝났다면,
이제 영점을 잡아보도록 하자.
#include “HX711.h” // HX711 circuit wiring const int LOADCELL_DOUT_PIN = 2; const int LOADCELL_SCK_PIN = 3; HX711 scale; void setup() { Serial.begin(38400); Serial.println(“HX711 Demo”); Serial.println(“Initializing the scale”); // Initialize library with data output pin, clock input pin and gain factor. // Channel selection is made by passing the appropriate gain: // – With a gain factor of 64 or 128, channel A is selected // – With a gain factor of 32, channel B is selected // By omitting the gain factor parameter, the library // default “128” (Channel A) is used here. scale.begin(LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); Serial.println(“Before setting up the scale:”); Serial.print(“read: \t\t”); Serial.println(scale.read()); // print a raw reading from the ADC Serial.print(“read average: \t\t”); Serial.println(scale.read_average(20)); // print the average of 20 readings from the ADC Serial.print(“get value: \t\t”); Serial.println(scale.get_value(5)); // print the average of 5 readings from the ADC minus the tare weight (not set yet) Serial.print(“get units: \t\t”); Serial.println(scale.get_units(5), 1); // print the average of 5 readings from the ADC minus tare weight (not set) divided // by the SCALE parameter (not set yet) 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 Serial.println(“After setting up the scale:”); Serial.print(“read: \t\t”); Serial.println(scale.read()); // print a raw reading from the ADC Serial.print(“read average: \t\t”); Serial.println(scale.read_average(20)); // print the average of 20 readings from the ADC Serial.print(“get value: \t\t”); Serial.println(scale.get_value(5)); // print the average of 5 readings from the ADC minus the tare weight, set with tare() Serial.print(“get units: \t\t”); Serial.println(scale.get_units(5), 1); // print the average of 5 readings from the ADC minus tare weight, divided // by the SCALE parameter set with set_scale Serial.println(“Readings:”); } void loop() { Serial.print(“one reading:\t”); Serial.print(scale.get_units(), 1); Serial.print(“\t| average:\t”); Serial.println(scale.get_units(10), 1); scale.power_down(); // put the ADC in sleep mode delay(5000); scale.power_up(); }
위의 코드를 아두이노에 업로드하고 결과를 살펴보자.
<실행 결과>
초반에 무부하 상태에서의 값을 측정하여 영점을 잡아주는 것을 확인할 수 있다.
그리고 무게가 측정이 되면, 단발성 측정과 10번의 평균값을 출력해주는 것을 확인할 수 있다.
문제는 센서가 민감해서 무부하 상태임에도 계속 수치가 변한다는 것이다.
센서가 민감하기 때문에 어쩔 수 없는 부분이다.
센서 양측에 손으로 힘을 가해보자.
양측에 검지로 힘을 가한 결과 센서값은 약 120 정도의 값이 측정되었다.
여기까지가 영점을 잡아주는 것이었고,
이제는 실제 무게를 측정할 수 있도록 캘리브레이션을 해보자.
무게를 측정하기 위해서 적어도 3점 지지대를 만들어야 한다.
지지대가 로드셀 두개밖에 없으면 균형을 유지할 수 없기 때문이다.
로드셀을 4개 사용해서 측정하면 좋겠지만, 두개를 사용하고 3점 지지대를 만든 경우
최대한 지지대를 정삼각형이 되게끔 위치시키고
물체를 무게중심점에 위치하게끔 놓아야 한다.
** 실제 무게를 알고있는 물체를 이용해야 한다.
물500ml 또는 2L 생수를 이용해도 좋다.
측정할 수 있는 물체가 많을 수록 좋다.
그래야 식을 만들어서 정확하게 무게 계산식을 만들 수 있기 때문이다.
생수가 여러개면 다양하게 합쳐서 무게를 만들 수도 있다.
물500ml 는 센서값 7.4가 나왔다.
물 1000ml 는 센서값 14.1 이 나왔다.
아령 3Kg 은 센서값 29가 나왔다.
이제 위의 데이터를 이용해서 수식을 찾아야 한다.
일단 엑셀을 사용할 수 있어야 한다.
엑셀을 구매하지 않아서 사용하지 못하는 경우에는
구글에서 제공하는 구글시트 (스프레드시트)를 이용해도 된다.
자신이 실측한 무게에 대한 센서값을 셀에 정리하고 차트를 만든다.
차트에서 추세선을 추가하고 다항식 그래프로 나타내준다.
그런 후에 수식을 차트에 표시해주면 된다.
그 수식을 얻었다면 이제 코드에다가 적용시키면 된다.
내가 얻은 수식은
y=0.08*x^3 – 1.17*x^2 + 71.99*x 라고 할 수 있다.
뒤에 나오는 -5E-10 은 -5E^(-10) 과 같고 0과 같기 때문에 무시할 수 있다.
<코드>
#include “HX711.h” // HX711 circuit wiring const int LOADCELL_DOUT_PIN = 2; const int LOADCELL_SCK_PIN = 3; HX711 scale; void setup() { Serial.begin(38400); Serial.println(“HX711 Demo”); Serial.println(“Initializing the scale”); // Initialize library with data output pin, clock input pin and gain factor. // Channel selection is made by passing the appropriate gain: // – With a gain factor of 64 or 128, channel A is selected // – With a gain factor of 32, channel B is selected // By omitting the gain factor parameter, the library // default “128” (Channel A) is used here. scale.begin(LOADCELL_DOUT_PIN, LOADCELL_SCK_PIN); Serial.println(“Before setting up the scale:”); Serial.print(“read: \t\t”); Serial.println(scale.read()); // print a raw reading from the ADC Serial.print(“read average: \t\t”); Serial.println(scale.read_average(20)); // print the average of 20 readings from the ADC Serial.print(“get value: \t\t”); Serial.println(scale.get_value(5)); // print the average of 5 readings from the ADC minus the tare weight (not set yet) Serial.print(“get units: \t\t”); Serial.println(scale.get_units(5), 1); // print the average of 5 readings from the ADC minus tare weight (not set) divided // by the SCALE parameter (not set yet) 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 Serial.println(“After setting up the scale:”); Serial.print(“read: \t\t”); Serial.println(scale.read()); // print a raw reading from the ADC Serial.print(“read average: \t\t”); Serial.println(scale.read_average(20)); // print the average of 20 readings from the ADC Serial.print(“get value: \t\t”); Serial.println(scale.get_value(5)); // print the average of 5 readings from the ADC minus the tare weight, set with tare() Serial.print(“get units: \t\t”); Serial.println(scale.get_units(5), 1); // print the average of 5 readings from the ADC minus tare weight, divided // by the SCALE parameter set with set_scale Serial.println(“Readings:”); } void loop() { Serial.print(“one reading:\t”); Serial.print(scale.get_units(), 1); Serial.print(“\t| average:\t”); double x = scale.get_units(10); Serial.println(x, 1); double weight = 0.08*x*x*x – 1.17*x*x + 71.99*x ; // 수식 y=0.08*x^3 – 1.17*x^2 + 71.99*x Serial.print(“Weight : “); Serial.print(weight,1); Serial.println(” g”); scale.power_down(); // put the ADC in sleep mode delay(5000); scale.power_up(); }
위의 코드에서
loop() 내부의 주석으로 ” 수식 ” 이라고 표시한 곳만 잘 보면 된다.
엑셀에서 구한 수식을 입력해주면 된다.
<실행 결과>
처음 실행했을 때, 영점잡은 상태이다.
센서가 너무 민감하기에 무부하 상태이지만 값이 10g까지 오차가 발생하는 것을 확인할 수 있다.
물 500ml 를 올렸을 때, 무게 측정 결과는 아래와 같다.
캘리브레이션 할 때 측정했던것과 값이 다르긴 하다…
그래도 500~600g 사이로 측정을 잘 해주고 있는 모습니다.
물 500ml 두개를 올렸을 때, 무게 측정 결과는 아래와 같다.
대략 1060g 정도 나오는 것으로 봐선
오차가 +60g 정도 되는 것 같은데
역시 비슷하게 잘 측정해주고 있다.
가지고 있는 커피시럽으로 무게를 측정해보았다.
대략 2kg 이라고 하는데, 저울이 없으니 실제 측정은 불가능해서 2kg 근처겠거니 한다.
그래서 실제로 찾아보니 유리병의 경우(측정 제품과 동일)
1.882kg 이라고 한다.
시럽의 경우 오차가 약 200 g 정도 발생했다.
오차가 발생하는 요인은 다양할 것으로 추측된다.
본래 정확하게 무게를 측정하려면
모든 하중은 최종적으로 로드셀에 집중되어져야 한다.
그런데 2개를 사용해서 하프브릿지를 이용한 경우
균형을 잡기위한 최조 지지점 3개에 못미치기 때문에
정확한 측정을 할 수 없다.
다른 지지점 1개에 얼마나 하중이 분산되느냐에 따라서 결과값이 달라질 것이란 뜻이다.
정확한 저울을 사용하기 위해선 무조건 4개의 풀브릿지 회로를 사용해야 할 것이다.
이론상 무게중심점에 정확히 하중점을 위치시키면 되지만,
현실적으로는 불가능 하기 때문에 대략적인 값으로만 사용할 수 있다.
결론.
하프브릿지로는 로드셀 각각에 대한 하중을 측정할 수 있고,
힘 또는 압력을 계산해낼 수 있다.
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상품: HX711 로드셀 무게 측정 센서 모듈 with 로드셀 C50-1
HX711 로드셀 무게 측정 센서 모듈 with 로드셀 C50-1
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