Kalibrierung der Waage
Patricia Viebke, 17.12.2022
Für die Kalibrierung der Waage wurde ein Python Skript auf dem Raspberry Pi geschrieben. Es befindet sich auf dem Raspberry Pi in folgendem Verzeichnis "/home/pi/hx711/hx711_test.py".
In dem Skript wird zuerst eine Initialisierung durchgeführt. Dort werden die Pins GPIO Pins 5 und 6 des Raspberrys definiert für die Datenkommunikation mit dem HX711. Der GPIO Pin 5 gibt die 224 Werte an das Raspberry weiter. Das Skript ist so ausgebaut, dass beim Aufrufen dieses eine Zahl mitgegeben wird, die die Messdauer definiert. Die Werte werden zu einem Array data hinzugefügt. Der Array wird aufbereitet, so dass Sonderzeichen wie Klammern eliminiert werden. Nach abgeschlossener Aufbereitung werden die Elemente des Arrays in eine csv-Datei geschrieben. Die Werte sind dort zeilenweise angeordnet. Es wird eine csv-Datei "csv_data.csv" in dem gleichen Verzeichnis erstellt.
Für die Kalibrierung werden Eichgewichte von 0 bis 800 Gramm verwendet. In 50 g Schritten wird jeweils eine Messung von 20 Sekunden in MATLAB mit der Anweisung "system(rpi, '/home/pi/hx711py/hx711_test.py 20')" gestartet. Anschließend wird das csv-File von dem Raspberry Pi in MATLAB übertragen und vom Raspberry Pi gelöscht. Die Daten müssen in ein MATLAB Array transferiert werden und abgespeichert werden. Ziel ist es, bei jedem Messpunkt (Gewichtsstufe) eine Messung von 20 Sekunden zu erzeugen. Dadurch soll ein eventueller Messwertdrift über die Zeit von 20 Sekunden untersucht werden.
Anschließend werden die Daten dazu verwendet eine Kennlinie zu erzeugen.
Patricia Viebke, 28.11.2022
Für die Aufnahme von Messwerten mit der Waage von JoeFrex wurde ein neuer Messaufbau definiert. Die Ausgänge der Wägezelle werden an eine Aufbereitungsplatine mit dem Baustein HX711 angeschlossen.
| Kabel | Bezeichnung |
|---|---|
| gelb | E - |
| weiß | A- |
| grün | A+ |
| rot | E+ |
| Bezeichnung | Beschreibung | Pin-Nr. Raspi |
|---|---|---|
| VCC | 3,3 V | 01 |
| DAT | GPIO5 | 29 |
| CLK | GPIO6 | 31 |
| GND | GND | 39 |
Die Ausgänge der HX711-Platine sind mit 3,3 V, GND, GPIO5 und GPIO6 Pin verbunden.
Durch eine SSH-Verbindung des Raspberry Pis über das Terminal kann ein passendes Skript für die Messung geschrieben werden. Es wurde ein Python Skript "hx711_test.py" programmiert, welches die Werte vom DAT (GPIO5) aufnimmt. Dort werden Werte im Bereich von 0 bis 224 gemessen. Beim Starten des Skriptes gibt es eine Verzögerung von etwa 4 s bis die Messung tatsächlich startet. Die Verzögerung lässt sich auf den Initialisierungsprozess des HX711 zurückführen. Im nächsten Schritt wird der Wertebereich ohne Gewicht und mit einem 800 g Eichgewicht überprüft. Weiter muss das Python Skript weiter programmiert werden, so dass die Problematik mit der Verzögerung umgangen wird. Auch in MATLAB bedarf es ein Skript, welches den Kalibrierprozess definiert und die Kennlinie erstellt.
Es muss festgelegt werden wie der Kalibrierprozess abläuft:
- Messdauer pro Messung
- Anzahl an Messungen pro Eichgewicht
- Auswertungsweg der Daten