Descripción
El HX711 es un convertidor analógico a digital de precisión de 24 bits (ADC) diseñado para básculas de pesaje y aplicaciones de control industrial para interactuar directamente con un sensor de puente.[1]
El módulo HX711 es un transmisor entre las celdas de carga y un microcontrolador como Arduino, permitiendo leer el peso en la celda de manera sencilla. Es compatible con las celdas de carga de 5kg, 20kg y 50kg. Utilizado en sistemas de medición automatizada, procesos industriales, industria médica.
El chip HX711 posee internamente la electrónica para la lectura del puente de Wheatstone formado por la celda de carga y también un conversor ADC de 24 bits. Se comunica con el microcontrolador por medio de un protocolo de tipo serial mediante 2 pines (Clock y Data).
Funcionamiento
El multiplexor de entrada selecciona la entrada diferencial del Canal A o del B al amplificador de ganancia programable de bajo ruido (PGA). El canal A se puede programar con una ganancia de 128 o 64, correspondiente a un voltaje de entrada diferencial de escala completa de ± 20mV o ± 40mV respectivamente, cuando se conecta una fuente de 5V a la clavija de la fuente de alimentación analógica AVDD. El canal B tiene una ganancia fija de 32.
El regulador de la fuente de alimentación Onchip elimina la necesidad de que un regulador de la fuente externa proporcione una potencia analógica para el ADC y el sensor. La entrada del reloj es flexible. Puede ser desde una fuente de reloj externa, un cristal o el oscilador en el chip que no requiere ningún componente externo. El circuito de reinicio de poweron en chip simplifica la inicialización de la interfaz digital.
No hay programación necesaria para los registros internos. Todos los controles al HX711 están a través de los pines.
Especificaciones técnicas
- Voltaje de Operación: 5V DC
- Consumo de corriente: menor a 10mA
- Voltaje de entrada diferencial: ±40mV
- Resolución conversión A/D: 24 bit
- Frecuencia de lectura: 80 Hz
- Dimensiones: 38mm*21mm*10mm
- Dos canales de entrada diferencial seleccionables
- PGA activo de bajo ruido en el chip con ganancia seleccionable de 32, 64 y 128
- Regulador de la fuente de alimentación en el chip para celdas de carga y fuente de alimentación analógica ADC
- Oscilador en chip que no requiere componente externo con cristal externo opcional
- En el chip de encendido y reinicio
- Control digital simple e interfaz serial: controles controlados por pin, sin necesidad de programación
- Velocidad de datos de salida seleccionable de 10SPS o 80SPS
- Rechazo de suministro simultáneo de 50 y 60Hz.
- Consumo de corriente, incluido el regulador analógico de alimentación en chip: funcionamiento normal menor 1,5 mA, apagado menor 1uA
- Rango de voltaje de alimentación de operación: 2.6 ~ 5.5V
- Rango de temperatura de operación: -40 ~ + 85
- Paquete de 16 pin SOP-16
Conexiones
A continuación encontramos las conexiones del módulo.[2]
| Pin | Descripción | Se conecta a | Pin | Color cable |
|---|---|---|---|---|
| E+ | Voltaje de excitación | Celda de carga | N/A | Rojo |
| E- | Voltaje de excitación | Celda de carga | N/A | Negro |
| A+ | Amplificador + | Celda de carga | N/A | Blanco |
| A- | Amplificador - | Celda de carga | N/A | Verde |
| DT | Datos | Arduino | A1 | N/A |
| SCK | Serial Clock | Arduino | A0 | N/A |
| Vcc | 2.7 a 5.5V | Vcc | N/A | N/A |
| GND | Tierra del circuito | GND | N/A | N/A |
Descripción de los pines
Estas son las descripciones de los pines del chip HX711.
| # Pin | Nombre | Función | Descripción |
|---|---|---|---|
| 1 | VSUP | Power | Suministro regulado: 2.7 a 5.5V |
| 2 | BASE | Analog Output | Regulador del control de salida (NC cuando no se usa |
| 3 | AVDD | Power | Suministro analógico: 2.7 a 5.5V |
| 4 | VFB | Analog Input | Regulador de control de entrada (conectar a AGND cuando no se usa) |
| 5 | AGND | Ground | Tierra analógica |
| 6 | VBG | Analog Output | Salida de derivación de referencia |
| 7 | INA- | Analog Input | Entrada negativa del canal A |
| 8 | INA+ | Analog Input | Entrada positiva del canal A |
| 9 | INB- | Analog Input | Entrada negativa del canal B |
| 10 | INB+ | Analog Input | Entrada positiva del canal B |
| 11 | PD_SCK | Digital Input | Control de apagado (alto activo) y entrada de reloj serial |
| 12 | DOUT | Digital Output | Salida de datos serie |
| 13 | XO | Digital I/O | Cristal I/O (cuando no se usa) |
| 14 | XI | Digital Input | I /O de cristal o entrada de reloj externo, 0: use un oscilador en chip |
| 15 | RATE | Digital Input | Control de velocidad de datos de salida, 0: 10Hz; 1: 80Hz |
| 16 | DVDD | Power | Fuente digital: 2.6 5.5V |
Dimensión
Estas son las dimensiones físicas del chip hx711 en el paquete SOP, las medidas esta en milímetros.
Referencias
[1] Sparkfun https://cdn.sparkfun.com/datasheets/Sensors/ForceFlex/hx711_english.pdf, Consultado mayo 2019
[2] naylampmechatronics https://naylampmechatronics.com/sensores/147-modulo-hx711-transmisor-de-celda-de-carga.html, Consultado mayo 2019