로드셀 4개 연결 - lodeusel 4gae yeongyeol

아두이노 프로젝트

여러개의 로드셀 사용하기 (HX711, load cell, 체중계, 무게)

로드셀은 외력에 의해 변하는 정도를 전기적으로 알 수 있는 장치입니다.

쉽게 말해 체중계등에 들어가는 부품입니다.

아두이노를 사용하여 이를 사용하는 예제는 나와 있으나 사용시에 단점이 있습니다.

최대 무게가 100kg 정도이기에 체중계를 만들기에는 약~간 모자란 감이 있습니다.

이번 시간에는 이 로드셀을 여러개 사용해 보도록 하겠습니다.

구성은 아래와 같습니다.

HX711 모듈 2개(제조사 무관)

로드셀 50kg 4선식 2개

아두이노(여기선 나노로 진행했으나 우노등도 무관합니다.)

HX711과 로드셀, 아두이노를 배선해 줍니다.

회로도

※로드셀 배선은 모듈의 제조사에 따라 달라질 수 있으니 상세한 자료는 제조사를 참조해 주시기 바랍니다.

로드셀의 VCC, GND는 통일해주며 DOUT(DT, DO, DAT)을 D4, D8에, CLK(SCK)를 D5, D9에 연결해 줍니다.

그 후 라이브러리를 추가해 준 뒤 소스코드를 업로드 해 줍니다.

라이브러리 다운로드

소스코드 다운로드

업로드 후 실행하면 아래와 같이 나올 것입니다.

만약 값이 반대로 나올 경우 로드셀의 초록색과 흰색 선을 바꿔주시면 됩니다.

소스코드 위쪽에 있는 HX711 scale2(DOUT2, CLK2); 등을 여러개 생성하여 더 많은 로드셀의 값을 불러올 수 있습니다.

주의사항

로드셀을 사용하기 위해서는 2가지 설정을 해주어야 합니다.

0점과 scale입니다.

0점은 모든 측량기기에서 중요한 점으로 HX711 라이브러리에서는 2가지 방식을 이용할 수 있습니다.

tare 함수와 set_offset입니다.

tare는 현재 수치를 기준으로 0점으로 만드는 것이며 set_offset은 특정 값을 기준으로 0점을 맞춥니다.

쉽게 설명하자면 tare는 전자저울등의 0점 버튼과 같고 set_offset은 기본적으로 올라가 있는 플레이트등의 무게와 같습니다.

scale은 비율입니다.

측정한 값을 kg 혹은 lb로 변환하기 위해 필요한 값입니다.

이 또한 기기마다 차이가 있기에 특정되지 않으며 추등을 이용하여 계산이 필요합니다.

위의 두 값은 무게를 측정하는 장치에서 매우 중요한 부분이기에 반드시 확인해 주시기 바랍니다.

이상입니다.

4선 로드 셀은 그냥 배선하면 됩니다만.....

3선 로드 셀은 하프 브리지나 풀 브리지를 만들어야 합니다.

3선 로드 셀은 보통 체중계를 분해하면 많이 볼 수 있습니다. ㅎㅎㅎㅎㅎ

만약 체중계를 분해했는데 배선을 분리해야할 상황이면 이 포스팅을 보셔야 합니다.

연관글 영역

1. 3선 로드 셀

3선 로드 셀은 보통 아래와 같이 생겼습니다.

구매처 : 길드몰 - 3선식 체중계 센서(Body Load Cell) 50kg

전선의 색은 뾰족한 부분을 위쪽으로 놓고 검정(Black), 빨강(Red), 흰색(White) 순서로 되어 있습니다.

가끔 다른 색으로 되어 있는 경우가 있는데 그 경우에도 뾰족한 부분을 위쪽으로 놓고 위 순서로 되어 있다고 보시면 됩니다.

이 센서를 사용하려면 2개, 4개를 한 세트로 사용해야 합니다.

2개일 때는 하프 브리지

4개일 때는 풀 브리지를 구성해서 사용합니다.

2. 풀 브리지(Full Bridge) 만들기

체중계는 3선 로드 셀 4개를 풀 브리지로 구성되어 있습니다.

2-1. 풀 브리지 1번

이걸 직접 구성하려면 아래와 같이 하면 됩니다.

HumanScaleLoadCell_FullBridge.fzz

0.03MB

복잡해 보이지만 잘 보면 규칙이 있습니다.

1번 >>검정>> 4번

1번 >>흰색>> 2번

2번 >>검정>> 3번

3번 >>흰색>> 4번

각각 색을 교차해서 배선하게 되어 있습니다.

가운데 선은 A+,A- 혹은 E+,E-로 사용됩니다.

2-2. 풀 브리지 2번

다시 구성하니 1번 배선으로 안 돼서 E+,와 E-를 반대로 꼽아서 해결하였습니다.

HumanScaleLoadCell_FullBridge2.fzz

0.02MB

2-3. 아두이노에 연결

두 배선으로 해보시고 그래도 안 되면

아래와 같이 A+, A-와 E+, E-를 반대로 꼽아 다시 확인해 봅니다.

배선 정리

1W - 2W

1R - E+

1B - 4B

2R - A-

2B - 3B

3W - 4W

3R - E-

4R - A+

위 배선이 동작하지 않으면 다음과 같이 해봅니다.

1R - A+

2R - E-

3R - A-

4R - E+

배선 도우미

 배선이 힘든사람을 위해서 3D 프린터로 뽑아서 쓸수 있게 만들었습니다.

로드셀 배선 도우미.stl

0.05MB

아래 이미지를 받아 프린트하여 붙여서 사용하면 됩니다.

로드셀 배선 도우미.svg

0.37MB

사용은 각 구멍에 선을 넣으면 됩니다.

3. 하프 브리지(Half Bridge) 만들기

하프 브릿지는 두 개의 로드 셀이 각자 논다고 보시면 됩니다.

HumanScaleLoadCell_HalfBridge.fzz

다운로드

가운데 선은 A+,A-로 사용하고

남은 흰색과 검은색은 각각 연결하여 E+,E-로 사용합니다.

4. 테스트 하기

전에 썼던 증폭회로를 다시 만들기가 귀찮아서 HX711이 들어간 AD를 이용하여 테스트하였습니다.

참고 : [Arduino] 체중계 분해하여 체중계 만들기 - HX711과 아두이노를 이용하여 데이터를 받아보자

마무리

사실 몇 번 해보면 외울 정도로 쉬운 배선입니다.....

그런데 매번 만들 때마다 삑사리가 한 번씩 있다는 거 ㅎㅎㅎㅎ