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關(guān)于使用單片機(jī)+應(yīng)變片制作電子秤的一個(gè)問題

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樓主
ID:825593 發(fā)表于 2020-10-4 00:39 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
各位大神好，我這里有一個(gè)使用四個(gè)應(yīng)變片做全電橋來制作一個(gè)電子秤的課題，電橋的輸入是5V的電源，輸出接入一個(gè)24位的AD模塊HX711，然后使用stc8a單片機(jī)來讀取HX711的值，再通過讀取到的值使用公式轉(zhuǎn)化成實(shí)測物品的質(zhì)量。單片機(jī)的程序流程是首先測試200個(gè)數(shù)據(jù)取平均值作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，然后每次取一個(gè)原始數(shù)據(jù)都進(jìn)行一次窗口為100的滑動(dòng)均值濾波，接下來使用濾波后的數(shù)值對(duì)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)做差得到的增量作為一個(gè)用來代入公式計(jì)算質(zhì)量的待處理數(shù)據(jù)，而這一步的待處理數(shù)據(jù)和實(shí)際質(zhì)量的關(guān)系式原計(jì)劃是使用多次測值進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合的方式來得到，可目前遇到了一個(gè)問題是實(shí)測到的這個(gè)待處理數(shù)據(jù)的波動(dòng)范圍非常大，最大值和最小值有兩三千甚至可能更多的差距，因此沒有辦法進(jìn)行選合適的值進(jìn)行擬合，所以想要問一問各位有沒有做過這類的東西的有什么解決辦法嗎？

獲取質(zhì)量相關(guān)的單片機(jī)程序如下（weight.h文件中僅有函數(shù)聲明和窗口長度的宏定義，沒有其他內(nèi)容）：
  1. #include <stc8.h>
  2. #include "weight.h"
  3. #include <intrins.h>

  5. //與HX711通信的兩個(gè)端口
  6. sbit SCK=P1^6;
  7. sbit DOUT=P1^7;

  9. //這兩個(gè)變量分別是基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和窗口濾波用的數(shù)組
  10. unsigned long zero_point;
  11. unsigned long xdata window[100]={0};

  13. //軟件延時(shí)函數(shù)，1us
  14. void Delay1us(int n)                //@24.000MHz
  15. {
  16.         unsigned char i;

  18.         while(n--)
  19.         {
  20.                 _nop_();
  21.                 _nop_();
  22.                 i = 3;
  23.                 while (--i);
  24.         }
  25. }
  26. //讀取HX711輸出的數(shù)據(jù)
  27. unsigned long Read711()
  28. {
  29.         unsigned long dat=0;
  30.         char i;

  32.         DOUT=1;

  34.         SCK=0;         Delay1us(1);
  35.         while(DOUT);
  36.         for(i=0;i<24;i++)
  37.         {
  38.                 SCK=1;
  39.                 Delay1us(1);
  40.                 SCK=0;
  41.                 dat|=DOUT;
  42.                 dat<<=1;   
  43.                 Delay1us(1);
  44.         }
  45.         SCK=1;  //這里多進(jìn)行一次脈沖的目的是選擇hx711的工作模式為128倍增益，通道一
  46.         Delay1us(1);
  47.         SCK=0;

  49.         return dat;
  50. }
  51. //讀200次數(shù)取均值為零點(diǎn)，返回零點(diǎn)(基準(zhǔn)數(shù)據(jù))
  52. unsigned long get_zpoint(void)
  53. {
  54.         unsigned long sum=0;
  55.         unsigned long dat;
  56.         unsigned char i;
  57.         
  58.         for(i=0;i<100;i++)
  59.         {
  60.                 dat=Read711();
  61.                 sum+=dat;
  62.         }
  63.         return (sum/200);
  64. }
  65. //零點(diǎn)初始化函數(shù)，用于獲得基準(zhǔn)數(shù)值
  66. void zpoint_init()
  67. {
  68.         zero_point=get_zpoint();  
  69. }

  71. //滑動(dòng)濾波函數(shù)
  72. //參數(shù)：每次讀取到的原始數(shù)據(jù)
  73. //返回值：濾波后的數(shù)據(jù)
  74. unsigned long sfilter(unsigned long basic_dat)
  75. {
  76.         static unsigned char cnt=0;
  77.         unsigned long sum=0;
  78.         unsigned long res_dat;
  79.         char i;
  80.         
  81.         window[cnt]=basic_dat;
  82.         
  83.         for(i=0;i<WINDOW_LEN;i++)    //WINDOW_LEN是窗口長度，當(dāng)前值是100
  84.         {
  85.                 sum+=window[i];
  86.         }
  87.         
  88.         res_dat=sum/WINDOW_LEN;
  89.         cnt++;
  90.         
  91.         if(cnt==WINDOW_LEN)
  92.                         cnt=0;

  94.         return res_dat;
  95. }
  96. //獲取增量函數(shù)
  97. //說明：濾波后的數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)(零點(diǎn))作差得到增量，隨后通過增量計(jì)算待測物品的質(zhì)量
  98. //參數(shù)：待處理數(shù)據(jù)，基準(zhǔn)數(shù)據(jù)
  99. //返回值：增量
  100. unsigned long get_increment(unsigned long pd,unsigned long zp)
  101. {
  102.         unsigned long inc;
  103.         
  104.         if(pd<zp) pd=zp;   //當(dāng)前數(shù)據(jù)小于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)時(shí)把增量置零，防止出現(xiàn)負(fù)數(shù)
  105.         
  106.         inc=pd-zp;
  107.         
  108.         return inc;
  109. }

  111. /*
  112.         這里應(yīng)有一個(gè)換擋函數(shù)，用于選擇分段擬合的比率（如果有這樣的需求）
  113. */

  115. //說明：獲取質(zhì)量
  116. //參數(shù)：無
  117. //返回值：當(dāng)前物品質(zhì)量
  118. //ps：目前由于沒有進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合因此僅返回濾波后的增量
  119. unsigned long get_weight()
  120. {
  121.         unsigned long zp;
  122.         unsigned long pd;
  123.         unsigned long zm;

  125. /*
  126.         這里要聲明比率
  127. */        
  128.         pd=sfilter(Read711());
  129.         zp=zero_point;
  130.         zm=get_increment(pd,zp);

  132. /*
  133.         這里要計(jì)算實(shí)際質(zhì)量
  134. */        
  135.         return zm;
  136. }
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沙發(fā)
ID:128334 發(fā)表于 2021-1-26 22:13 | 只看該作者
真是懶得看這么多  你先用其他稱重儀表或者示波器 看看你的信號(hào)線路有沒有問題
HX711 上16位精度 很輕松的
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板凳
ID:282850 發(fā)表于 2021-1-26 22:38 | 只看該作者
HX711是24位SD型 AD，實(shí)際上能到15、16位，還算不錯(cuò)了。處理辦法：丟掉幾個(gè)低位，數(shù)值就很穩(wěn)定。
如 ：ADV=ADV>>6;
或者除1000000也行
我實(shí)際操作是移位丟的。
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地板
ID:879809 發(fā)表于 2021-1-26 23:08 | 只看該作者
如果是HX711的原始數(shù)據(jù)波動(dòng)兩三千那太正常了，你自己算々這點(diǎn)數(shù)字對(duì)于HX711的滿量程來說是多么的渺小和微不足道？
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