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压力传感器称重STM32程序

压力传感器称重STM32程序

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以下是一个基于STM32的压力传感器称重程序的基本框架(使用HAL库):

#include "main.h"
#include "stm32f1xx_hal.h"

ADC_HandleTypeDef hadc1;
UART_HandleTypeDef huart1;

// 校准参数(需根据实际传感器调整)
#define ZERO_WEIGHT_ADC 1500   // 空载时的ADC原始值
#define CALIBRATION_FACTOR 0.15 // 校准系数 (单位: ADC值/克)

// 全局变量
volatile uint32_t adc_value = 0;
float weight = 0.0;

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_ADC1_Init(void);
static void MX_USART1_UART_Init(void);

int main(void) {
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_ADC1_Init();
    MX_USART1_UART_Init();

    // ADC校准
    HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);

    while (1) {
        // 启动ADC转换
        HAL_ADC_Start(&hadc1);

        // 等待转换完成
        if (HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10) == HAL_OK) {
            adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
        }

        // 重量计算(带空载偏移校准)
        weight = (adc_value - ZERO_WEIGHT_ADC) * CALIBRATION_FACTOR;

        // 过滤负值(可选)
        if(weight < 0) weight = 0;

        // 通过串口输出重量(调试用)
        char msg[50];
        sprintf(msg, "Weight: %.2fg\r\n", weight);
        HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)msg, strlen(msg), 100);

        HAL_Delay(200);
    }
}

// ADC1初始化(通道0)
static void MX_ADC1_Init(void) {
    ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
    hadc1.Instance = ADC1;
    hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
    hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
    hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
    hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
    HAL_ADC_Init(&hadc1);

    // 配置ADC通道
    sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
    sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
    sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_71CYCLES_5;
    HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);
}

// 其他初始化代码(时钟、GPIO、UART等)...

关键说明:

  1. 传感器连接

    • 压力传感器输出信号连接到STM32的ADC引脚(如PA0)
    • 通常需要连接HX711等称重模块的模拟输出
  2. 校准参数

    • ZERO_WEIGHT_ADC:空载时的ADC原始值(需实际测量)
    • CALIBRATION_FACTOR:通过已知重量校准得出(公式:系数 = 已知重量/(负载ADC值 - 空载ADC值))
  3. 滤波处理(建议添加):

    
    // 简单的移动平均滤波
    #define SAMPLE_SIZE 5
    uint32_t adc_buffer[SAMPLE_SIZE] = {0};

// 在读取ADC后加入: adc_buffer[i++ % SAMPLE_SIZE] = adc_value; uint32_t filtered = 0; for(int j=0; j<SAMPLE_SIZE; j++) filtered += adc_buffer[j]; adc_value = filtered / SAMPLE_SIZE;


4. **HX711专用模块**:
   如果使用数字称重模块HX711,需改用GPIO模拟时序:
```c
// 示例读取函数
int32_t HX711_Read(void) {
    while(HAL_GPIO_ReadPin(HX711_DOUT_GPIO_Port, HX711_DOUT_Pin));

    int32_t data = 0;
    for(uint8_t i=0; i<24; i++) {
        HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_GPIO_Port, HX711_SCK_Pin, GPIO_PIN_SET);
        data |= HAL_GPIO_ReadPin(HX711_DOUT_GPIO_Port, HX711_DOUT_Pin) << (23-i);
        HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_GPIO_Port, HX711_SCK_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    }
    // 发送第25个脉冲选择增益
    HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_GPIO_Port, HX711_SCK_Pin, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_GPIO_Port, HX711_SCK_Pin, GPIO_PIN_RESET);

    return data ^ 0x800000; // 转换补码
}

注意事项:

  1. 确保ADC参考电压稳定(建议使用独立基准电压源)
  2. 称重传感器需要预热(上电后等待10-15秒读数稳定)
  3. 机械安装需保证传感器不受侧向力
  4. 量程较大时需进行多点校准(线性补偿)

实际使用时需根据具体硬件修改:

  • 更换为实际使用的ADC通道
  • 调整校准参数
  • 添加温度补偿(高精度应用)
  • 增加去皮/单位切换等功能

完整工程建议使用STM32CubeMX配置外设,并添加过滤泡处理、单位转换和显示驱动等功能。

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