HX711 精准称重传感器接口芯片完全指南
您是否接触过 HX711 与称重传感器?或许没直接用过,但电子秤随处可见。这两者正是电子秤的核心部件。本文聚焦 HX711 作为称重传感器数字转换器的角色,详述引脚、特性及称重测量要点。
什么是 HX711?
HX711 是 24 位高精度模数转换器 (ADC),专为称重秤设计,广泛用于工业桥式传感器接口。它放大传感器微弱信号并传输至微控制器。板载 4 接线端子与 Grove I2C 接口,免焊接即可连接单片机与传感器。配合 Arduino 库可快速搭建称重系统。
HX711 称重传感器放大模块
来源:Flickr
HX711 引脚配置
站在电子秤上的人脚
HX711 共 16 引脚,功能如下:
| 引脚号 | 名称 | 功能说明 |
| 1 | VSUP | 电源输入,调节 2.7V~5.5V 供电 |
| 2 | BASE | 模拟输出,用于稳压器输出控制,悬空时置 NC |
| 3 | AVDD | 模拟电源输入,2.6~5.5V |
| 4 | VFB | 模拟输入,稳压器输入控制,不用时接 AGND |
| 5 | AGND | 模拟地 |
| 6 | VBG | ADC 模拟输出,基准旁路输出 |
| 7,8 | INA-, INA+ | 通道 A 差分模拟输入负/正端 |
| 9,10 | INB-, INB+ | 通道 B 差分模拟输入负/正端 |
| 11 | PD-SCK | 数字输入,掉电控制与串行时钟输入 |
| 12 | DOUT | 数字输出,串行数据输出 |
| 13,14 | XO, XI | 数字 I/O 与数字输入。XO 为晶振 I/O,XI 为外部时钟输入 |
| 15 | RATE | 数字输入,输出数据速率控制 |
| 16 | DVDD | 数字电源输入 |
HX711 特性与规格
给婴儿称重的电子秤
- 工作温度 -40°C~+85°C,供电 2.6V~5.5V。
- 片上集成稳压器、振荡器、上电复位、低噪声可编程增益放大器 (PGA)。
- 差分输入通道可选,输出数据率可选 10SPS 或 80SPS。
- 50/60Hz 电源纹波抑制,上电复位功能。
- 正常工作电流 <1.5mA,掉电模式 <1µA。
- 可选增益 32/64/128,数字控制与串行接口简单易用,无需预编程。
什么是称重传感器?
实验室使用电子天平
称重传感器将力/重量转换为电信号。核心用途:测量物体重量、监测重量变化、感知表面应变。内部金属弹性体电阻随受力变化,卸载后复原,材料可逆性决定精度。将机械力转为数字值,形状规格多样,适配各类电子秤。
HX711 与称重传感器项目实战
食品店电子秤
商用秤广泛采用 HX711。简单 DIY 项目包括:
- Arduino HX711 称重秤
- 智能咖啡桌
- 树莓派厨房秤
- Arduino 拳击沙袋力量测试
- 5kg 称重传感器 + HX711 Arduino 秤
原理一致,本文重点演示 Arduino 与树莓派两种方案。
Arduino HX711 称重秤制作
水果称重电子秤
材料清单:
- Arduino Uno / Uno Rev3
- Grove - HX711 称重传感器 ADC
- 5kg 称重传感器
- 坚固安装面
- 多色导线
- 电源
组装步骤
- 固定称重传感器。传感器通常有 4 个安装孔,标签指示受力方向。无标签面固定于静止面,有标签面连接活动面。
- 确保动静板连接牢固。
- 传感器与安装板间加垫圈或隔离柱等刚性间隔件,保证受力时传感器弯曲扭转。无间隔件会导致力直接作用于固定板而非传感器。
- 按引脚定义连接 HX711 与 Arduino、传感器。
电路原理图
- Arduino IDE 导入 HX711 库,校准后即可测量。
树莓派数字秤制作 (HX711 称重传感器)
老式电子天平
材料:
- 绿色 HX711 模块
- 称重传感器
- 杜邦线
- 面包板
- 两块不易弯曲的板子
- 螺栓螺母
组装步骤
多功能电子秤
- 先将传感器固定于两板间,钻孔安装。用螺母隔离传感器与板面保护电路板。
- 拧紧螺母防滑脱。
- 连接传感器四芯线至 HX711。绿色 HX711 有 6 个端子,仅需 4 个,接法如下:
| 导线 | HX711 端子 |
| 红线 | E+ |
| 黑线 | E- |
| 白线 | A+ |
| 绿线 | A- |
- B+、B- 悬空。注意部分版本标记为 S+/S- 而非 A+/A-,含义相同。
- 连接传感器至树莓派,仅 4 线:
| 称重传感器 | 树莓派 |
| VCC | 供电引脚 |
| GND | 地 |
| SCK | GPIO 6 |
| DT | GPIO 5 |
- 运行树莓派称重软件代码,用已知砝码校准后即可使用。
HX711 应用领域
数字厨房秤
- 工业控制与电子称重秤
- 智能电梯与自动门
小结
HX711 是电子秤核心部件,应用广泛。利用本文信息,配合称重传感器与 Arduino 即可构建各类秤。更多疑问欢迎联系。
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