STM32 Cubemax(三)——时序读写完成称重传感器+HX711的使用

STM32称重传感器+HX711的使用——HAL库

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前言

因为在一个项目中使用到了称重传感器，在此记录一下其使用方法还有一些需要注意的地方。
首先介绍一下使用的传感器

HX711——一款专用于电子秤的A/D转换芯片

称重传感器（使用的这一款量程200KG）

一、接线

买到传感器后，可以看到后面尾巴引出了5条线

**其中黄线在单片机处理里面是不需要的，不需要接。
**
如果大家买的是我上图的那一款HX711，那么可以直接按照上面的英文指示接线。

照着颜色接就完事了，RED接红线，BLK接黑线。

但还有几款HX711上面没有这个颜色提示，那也没有关系。
一般如下

HX711	称重传感器
E+	红线
E-	黑线
A+	绿线
A-	白线

接完了HX711和称重传感器，下一步就是接HX711和单片机

HX711	单片机
VCC	5V
DAT	PE5
CLK	PE6
GND	GND

这里 DAT和CLK为自己设定的IO口。
其中DAT为HX711的串口数据输出，CLK为串口时钟输入。故在后面配置的时候DAT所对应的引脚要设定为输入引脚，CLK对应的引脚要定义为输出引脚

二、CubeMax配置

时钟树的配置按照自己板子具体的晶振配置一下就好，比较简单。
这里重点按照这个配置一下自己所对应的IO口就好了
再强调一下
DAT所对应的IO口为输入
CLK所对应的IO口为输出

三、代码编写

这里采用的是正点的位带操作来对两个IO进行操作

#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 
#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr)) 
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))

#define PEout(n)   BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)  //输出
#define PEin(n)    BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)  //输入
#define HX711_SCK_01 PEout(5)// PE5
#define HX711_DOUT_01 PEin(6)// PB6
#define GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+20) //0x40021014 
#define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+16) //0x40021010 

unsigned long HX711_Read_01()     
{
     
			unsigned long count; 
			unsigned char i; 
		
			HX711_SCK_01=0; //拉低时钟引脚
			count=0; 
			delay_us(1);
			while(HX711_DOUT_01);
			for(i=0;i<24;i++)
			{
      
						HX711_SCK_01=1; 
						count=count<<1; 
						delay_us(1);
						HX711_SCK_01=0; 
						if(HX711_DOUT_01) count++; 
						delay_us(1);
			} 
			HX711_SCK_01=1; 
			count=count^0x800000;//第25个脉冲信号到来，进行数据转换
								//获得24位的数据，对0x800000异或相当于把最高位取反。
								//把符号位当做有效位，防止突然出现负值波动
			delay_us(1);
			HX711_SCK_01=0;  
			return(count);
}

注意在这里使用了微秒的延时

#define CPU_FREQUENCY_MHZ    168		// 定义自己STM32的主频

//延迟us函数
void delay_us(__IO uint32_t delay)
{
     
    int last, curr, val;
    int temp;

    while (delay != 0)
    {
     
        temp = delay > 900 ? 900 : delay;
        last = SysTick->VAL;
        curr = last - CPU_FREQUENCY_MHZ * temp;
        if (curr >= 0)
        {
     
            do
            {
     
                val = SysTick->VAL;
            }
            while ((val < last) && (val >= curr));
        }
        else
        {
     
            curr += CPU_FREQUENCY_MHZ * 1000;
            do
            {
     
                val = SysTick->VAL;
            }
            while ((val <= last) || (val > curr));
        }
        delay -= temp;
    }
}

这里讲一下上面读取信息代码的原理，主要是由HX711的时序图决定的

由时序图可知，HX711的前24位为ADC所采集的数据，后面1-3位可以根据自己的需要发送脉冲。
还有一个采样时间的说法，建议每10HZ采样一次。
最后就是得到AD值后的处理了

float Get_Weight()
{
     
	float Weight_Shiwu = 0;
	HX711_Real_Weight = HX711_Read_01();
	if(HX711_Real_Weight > Weight_Maopi_01)			
	{
     
		Weight_Shiwu = HX711_Real_Weight;

		Weight_Shiwu = Weight_Shiwu - Weight_Maopi;	
	
		Weight_Shiwu = (float)(Weight_Shiwu/HX711_GapValue); 																									
	}
	return Weight_Shiwu;
}

其中Weight_Maopi为开机上电时采集到的值，相当于空称的重量
HX711_GapValue为修正参数，我们可以通过标准砝码那修改HX711_GapValue的值来提高精度。

注意点

1.使用时请注意保持HX711和32的距离尽量近，以保证精度。

2.读HX711需要注意采样周期，这个根据自己的情况调节，过快亲测会出现异常十分大的值，然后导致整个时序乱的情况，目前没找到特别好的解决方法，找到一个合适的采样周期，根据自己的经验可以解决。

3.对精度要求比较高的可以根据以下图进行接入电阻和电容

这里的INNA和INPA分别对应上图的绿线和白线