HX711—称重模块
1、简介
HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术， 是一款专为高精度电子秤而设计的 24 位 A/D 转 换器芯片。
2、原理图
PCB参考设计原理图
3、模块驱动代码（固件库）
数据读取代码分析
HX711信号读取时序
-
初始化：
- 将
PD_SCK（Power Down / Serial Clock）引脚设置为低电平。 - 将
DOUT引脚设置为输入模式。
- 将
-
等待
DOUT变为高电平：- 等待
DOUT引脚变为高电平，这表明HX711准备好发送数据。
- 等待
-
读取24位数据：
- 每个
PD_SCK的上升沿，HX711 会在DOUT引脚上输出一位数据。 - 每个
PD_SCK的下降沿，数据线保持稳定，此时可以读取DOUT上的数据。
- 每个
-
读取第25位（符号位）：
- 在读取完24位数据之后，通过
PD_SCK的一次上升沿读取第25位数据（符号位）。
- 在读取完24位数据之后，通过
uint32_t HX711_ReadData(void) //读数据
{uint8_t i;uint32_t value = 0; //接收HX711采集的AD值HX711_W_DOUT(1); //初始DOUT为高电平HX711_W_PD_SCK(0); //初始PD_SCK为低电平Delay_us(1);HX711_R_DOUT(); //DOUT转换为输入while(HX711_R_DOUT()); //等待DOUT引脚变为高电平Delay_us(1);for(i=0;i<24;i++) //按照HX711时序接收数据{HX711_W_PD_SCK(1); // PD_SCK置高，发送脉冲 value = value << 1; //下降沿来时变量左移一位，右侧补零，Delay_us(1);HX711_W_PD_SCK(0); // PD_SCK置低if(HX711_R_DOUT()) //读取一位数据，如果高电平，加一，低电平不变。value++;Delay_us(1);}HX711_W_PD_SCK(1); //最后一个脉冲，增益为128value = value^0x800000; //第25个脉冲转换数据，24位AD转换，最高位为符号位，其余为有效位Delay_us(1);HX711_W_PD_SCK(0);Delay_us(1);return value;
}4、驱动代码
HX711.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "HX711.h"
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"float BiaoDing=384.7; //标定系数,根据自己的传感器调节
uint32_t pi_weight,weight;
uint32_t buffer[MEDIAN_LEN]; //中值滤波的数据缓存
int medleng = 0;
uint32_t num; //数据对比大小中间变量
uint8_t Pi_flag=0;void HX711_GPIO_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //时钟线推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //数据线浮空输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}void HX711_W_PD_SCK(uint8_t BitValue) //写时钟线
{ GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_1, (BitAction)BitValue);
}void HX711_W_DOUT(uint8_t BitValue) //写数据线，开始时，需要拉高DOUT电平
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_2, (BitAction)BitValue);
}uint8_t HX711_R_DOUT(void) //读数据
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_2);
}void HX711_Reset(void) // 传感器复位，去皮
{HX711_W_PD_SCK(1); //拉高，延时60usDelay_us(60);
}uint32_t HX711_ReadData(void) //读数据
{uint8_t i;uint32_t value = 0; //接收HX711采集的AD值HX711_W_DOUT(1); //初始DOUT为高电平HX711_W_PD_SCK(0); //初始PD_SCK为低电平Delay_us(1);HX711_R_DOUT(); //DOUT转换为输入while(HX711_R_DOUT()); //等待DOUT引脚变为高电平Delay_us(1);for(i=0;i<24;i++) //按照HX711时序接收数据{HX711_W_PD_SCK(1); // PD_SCK置高，发送脉冲 value = value << 1; //下降沿来时变量左移一位，右侧补零，Delay_us(1);HX711_W_PD_SCK(0); // PD_SCK置低if(HX711_R_DOUT()) //读取一位数据，如果高电平，加一，低电平不变。value++;Delay_us(1);}HX711_W_PD_SCK(1); //最后一个脉冲，增益为128value = value^0x800000; //第25个脉冲转换数据，24位AD转换，最高位为符号位，其余为有效位Delay_us(1);HX711_W_PD_SCK(0);Delay_us(1);return value;
}uint32_t Get_Pi(void) //皮重函数 每次去皮需要再次重置一下
{ //中值滤波参数，冒泡排序法uint32_t buffer[MEDIAN_LEN]; //储存数组uint32_t HX711_dat,pi_weight,num; uint8_t i,medleng = 0;for(i=0;i<MEDIAN_LEN;i++){HX711_dat=HX711_ReadData(); if(medleng == 0) //第1个元素,直接放入,不需要排序{ buffer[0] = HX711_dat;medleng = 1; }else //中值滤波，取中间值，冒泡排序法{ for(i = 0; i < medleng; i ++) {if( buffer[i] > HX711_dat) { num = HX711_dat; HX711_dat = buffer[i]; buffer[i] = num;}}buffer[medleng] = HX711_dat; medleng++;} if(medleng >= MEDIAN_LEN) {HX711_dat = buffer[MEDIAN]; //取排序好的中间值，medleng = 0; }}pi_weight=HX711_dat; return pi_weight;
}uint32_t Get_Weight(uint32_t pi_weight) //称重函数
{uint32_t get_weight;uint32_t weight;get_weight=HX711_ReadData(); //HX711数据采集函数if(get_weight>pi_weight){get_weight=HX711_ReadData(); //重新采集HX711数据 weight=(uint32_t)(((float)(get_weight-pi_weight))/BiaoDing);//修改标定系数，根据传感器不同if(weight==11164458)weight=0; //干扰值校准为0}else weight=0;return weight;
}void Show_weight(void)
{weight=Get_Weight(pi_weight);if(medleng == 0) //中值滤波，取中间值，冒泡排序法{ buffer[0] = weight; medleng = 1; }else { for(int i = 0; i < medleng; i ++) {if( buffer[i] > weight) { num = weight; weight = buffer[i]; buffer[i] = num;}}buffer[medleng] = weight; medleng++;} if(medleng >= MEDIAN_LEN) {weight = buffer[MEDIAN]; //取中间值medleng = 0; OLED_ShowNum(1,6,weight,4);Delay_ms(500);}}HX711.h
#ifndef __HX711_H
#define __HX711_H#define MEDIAN_LEN 5 //中值滤波的滤波长度,一般取奇数
#define MEDIAN 3 //中值在滤波数组中的位置extern uint32_t buffer[];
extern int medleng;
extern uint32_t num,weight;
extern uint32_t pi_weight;void HX711_GPIO_Init(void);
void HX711_W_PD_SCK(uint8_t BitValue);
void HX711_W_DOUT(uint8_t BitValue);
void HX711_Reset(void);
uint8_t HX711_R_DOUT(void);
uint32_t HX711_ReadData(void);
uint32_t Get_Pi(void);
uint32_t Get_Weight(uint32_t pi_weight);
void Show_weight(void);#endif
main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"
#include <stdio.h>
#include "HX711.h"int main(void)
{OLED_Init();Serial_Init();HX711_GPIO_Init(); //初始化HX711OLED_ShowChinese(1,1,4);OLED_ShowChinese(1,2,5);OLED_ShowString(1, 10, "g");OLED_ShowString(1, 5, ":");pi_weight=Get_Pi(); //获取一次皮重while (1){Show_weight(); //获取并显示重量·}
}