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關于使用單片機+應變片制作電子秤的一個問題

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樓主
ID:825593 發表于 2020-10-4 00:39 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
各位大神好，我這里有一個使用四個應變片做全電橋來制作一個電子秤的課題，電橋的輸入是5V的電源，輸出接入一個24位的AD模塊HX711，然后使用stc8a單片機來讀取HX711的值，再通過讀取到的值使用公式轉化成實測物品的質量。單片機的程序流程是首先測試200個數據取平均值作為基準數據，然后每次取一個原始數據都進行一次窗口為100的滑動均值濾波，接下來使用濾波后的數值對基準數據做差得到的增量作為一個用來代入公式計算質量的待處理數據，而這一步的待處理數據和實際質量的關系式原計劃是使用多次測值進行數據擬合的方式來得到，可目前遇到了一個問題是實測到的這個待處理數據的波動范圍非常大，最大值和最小值有兩三千甚至可能更多的差距，因此沒有辦法進行選合適的值進行擬合，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？

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

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

  9. //這兩個變量分別是基準數據和窗口濾波用的數組
  10. unsigned long zero_point;
  11. unsigned long xdata window[100]={0};

  13. //軟件延時函數，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輸出的數據
  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次數取均值為零點，返回零點(基準數據)
  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. //零點初始化函數，用于獲得基準數值
  66. void zpoint_init()
  67. {
  68.         zero_point=get_zpoint();  
  69. }

  71. //滑動濾波函數
  72. //參數：每次讀取到的原始數據
  73. //返回值：濾波后的數據
  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
  97. //說明：濾波后的數據與基準數據(零點)作差得到增量，隨后通過增量計算待測物品的質量
  98. //參數：待處理數據，基準數據
  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;   //當前數據小于基準數據時把增量置零，防止出現負數
  105.         
  106.         inc=pd-zp;
  107.         
  108.         return inc;
  109. }

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

  115. //說明：獲取質量
  116. //參數：無
  117. //返回值：當前物品質量
  118. //ps：目前由于沒有進行數據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.         這里要計算實際質量
  134. */        
  135.         return zm;
  136. }
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沙發
ID:128334 發表于 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 發表于 2021-1-26 22:38 | 只看該作者
HX711是24位SD型 AD，實際上能到15、16位，還算不錯了。處理辦法：丟掉幾個低位，數值就很穩定。
如 ：ADV=ADV>>6;
或者除1000000也行
我實際操作是移位丟的。
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地板
ID:879809 發表于 2021-1-26 23:08 | 只看該作者
如果是HX711的原始數據波動兩三千那太正常了，你自己算々這點數字對于HX711的滿量程來說是多么的渺小和微不足道？
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