用Python3与覆盆子Pi 3接口加载单元和HX711

Question

我目前正在做一个IoT项目，在这个项目中，我尝试将我的Raspberry 3与HX711接口，这样我就可以从我的负载传感器读取200公斤的重量读数。

对于Python代码，我尝试了来自github的Python库

根据这个存储库的描述，我首先使用一个5公斤的已知重量校准了HX711 (calibration.py)，给出了偏移量和比例尺。之后，我复制了它们并在example_python3.py中使用了它们。

但是，我一直从负载传感器获取可变读数，如Raspberry Pi窗口中的以下屏幕截图所示：

​

​

我是通过投入5公斤的负荷来获得这个产量的。我多次尝试过这个校准和检查输出的循环，但是输出仍然是可变的。

这是我使用的代码：

import RPi.GPIO as GPIO
import time
import sys
from hx711 import HX711

# Force Python 3 ###########################################################

if sys.version_info[0] != 3:
    raise Exception("Python 3 is required.")

############################################################################
GPIO.setwarnings(False)

hx = HX711(5, 6)


def cleanAndExit():
    print("Cleaning...")
    GPIO.cleanup()
    print("Bye!")
    sys.exit()


def setup():
    """
    code run once
    """
    #Pasted Offset and Scale I got from calibration..
    hx.set_offset(8608276.3125)
    hx.set_scale(19.828315054835493)


def loop():
    """
    code run continuosly
    """
   
    try:

        val = hx.get_grams()
        print(val)
        hx.power_down()
        time.sleep(0.001)
        hx.power_up()


    except (KeyboardInterrupt, SystemExit):
        cleanAndExit()


##################################

if __name__ == "__main__":

    setup()
    while True:
        loop()

Answer 1

不幸的是，我没有HX711，所以我不能测试您的代码。但我可以给出一些可能有帮助的建议。

1. 我的主要问题是:为什么您的代码包含 hx.power_down() time.sleep(0.001) hx.power_up() 在圈子里？根据数据表，输出稳定时间(即从电源启动、复位、输入信道变化和增益变化到有效稳定输出数据的时间)为400 ms。因此，如果你在每次阅读后关闭HX711，每一次阅读都将是不稳定的！
2. 此外，你预计读数之间会有多大偏差？您的值目前波动在大约4990到5040之间，这是一个50的差异，所以只有1%的差异。这也不算太糟。不幸的是，HX711的准确性没有在数据表中指定，所以我无法确定这是“正确的”还是“错误的”。但是，在假设某件事出了问题之前，你应该检查一下你能预料到什么。数据表提到输入偏移量为0.2 mV，而全尺寸差分输入电压(在增益128处)为20 mV。那也是1%。(这可能是巧合，但如果你想确定的话，你可能应该投入其中。)
3. 你查过串口通讯的时间了吗？代码只是在没有任何特定定时的情况下切换IO引脚，而数据表则提到，对于至少0.2 us和最多50 us，PD_SCK必须是高的。切换速度更快可能导致不正确的读数，而切换慢则可能导致设备重置(因为将PD_SCK保持在60 us以上会导致其进入断电模式)。例如，请参见这个C实现，它包括一个用于快速CPU的修复程序。您的Python库没有包含此修复程序。 不过，我不知道你会如何使用Raspberry Pi来执行这个任务。如果您能在Raspberry Pi (或任何其他非实时平台)上可靠地工作，那么您似乎就很幸运了，因为如果您的代码在不方便的时候被中断，那么读取可能会失败(例如，请参见这句话 )。
4. 我在互联网上读到了一些报告，说HX711需要“热身”2-3分钟，所以读数在那之后变得更稳定了。
5. 最后，这个问题也可能与硬件有关。似乎有许多低质量的董事会。例如，有可能是相关的这个已知的设计错误。

注：还注意到您的偏移量(8,608,276.3125)不能正确。HX711返回24位2的补码值.这意味着-8,388,607和+8,388,608之间的值。你的价值超出了这个范围。获得此值的原因是您使用的库没有正确地考虑数据编码。见这一讨论。存储库中有几个分支对此进行了修复，例如这一个。如果正确读取，该值将为-8 168 939.6875。此错误不会影响准确度，但可能导致某些权重的结果不正确。

对于每个认为精度是24位的人来说，这只是最后一个提示，因此它应该返回非常可靠的读数：精度与精度不一样。仅仅因为设备返回24位并不意味着这些比特是正确的。该值与实际值(实际权重)的距离取决于许多其他因素。请注意，默认情况下使用的库读取权重16次，并平均读取结果。如果这个装置是如此精确的话，那就根本没有必要了！

我的建议：

• 从你的循环中删除电源(你可能想在你的设置中使用它一次)。
• 在你第一次阅读之前，至少要等400 ms。
• 如果您想要使用整个范围，则修复2的补码逻辑的数据转换。
• 不要期望设备精确到24位。
• 如果您仍然希望提高读数的准确性，您可能需要深入研究与硬件或时间相关的问题(数据表和这些github问题包含了大量信息)。