Load Cell Hx711 - Raspberry Pi

Pendahuluan

Load cell Hx711 merupakan sensor berat atau massa yang menggunakan formasi wheatstone bridge untuk empat strain gauge terhubung ke module penguat sinyal Hx711. kemudian output modul Hx 711 ini yang memberikan informasi berapa besar massa sebuah benda yang ditempatkan pada loadcell tersebut.
untuk menerjemahkan informasi yang diberikan modul Hx711, salah satunya menggunakan Raspberry Pi, walaupun banyak tutorial diluar sana yang menggunakan Arduino. kemampuan Raspberry Pi untuk mengambil data dari dunia luar melalui gpio ini yang membuat Raspberry mampu melaksanakan tugas ini. 

 

Sensor LoadCell

sensor loadcell terdiri dari empat strain gauge yang diformasikan menjadi jembatan wheatstone atau wheatstone bridge. dari formasi jembatan wheatstone terdapat empat titik yaitu :

a. Exicitation + dihubungkan ke sumber tegangan Vcc (kabel berwarna merah)
b. Exicitation - dihubungkan ke sumber Ground (kabel berwarna hitam)
c. Output + dihubungkan ke input A+  Hx711 (kabel berwarna putih)
d. Output - dihubungkan ke input A- HX711 (kabel berwarna hijau) 

sensor loadcell berkerja dengan berubahnya resistansi strain gauge  saat beban mengenai dirinya. ketika beban mengenai loadcell, maka akan ada dua strain gauge yang mengalami tension atau perlebaran sehingga nilai resistansinya membesar dan akan ada dua strain gauge yang mengalami compression atau pemendekan sehingga nilainya mengecil, hal ini akan mempengaruhi output tegangan antara titik A+ dan titik A- yang mana bila diukur akan mendapatkan nilai positif.
nilai tegangan antara A+ dan A-  akan dikuatkan dan dikonversi ke nilai digital oleh modul HX711.

 

Modul HX711

perbedaan tegangan antara titik A+ dan A- pada loadcell akan menjadi input bagi modul HX711 yang kemudian dikuatkan dan dikonversi menjadi nilai digital. nilai digital ini dikeluarkan dalam bentuk data serial melalui output modul HX711.pin output modul HX711 terdiri dari : Vcc, Vdd, Dout, SCK, GND.

VCC : merupakan power supply analog digunakan untuk power supply loadcell
VDD : merupakan power supply digital digunakan untuk set level tegangan logic
Dat : Serial data output.
CLK : power down control dan clock serial input
GND : ground

karena level tegangan logic pada Raspberry Pi adalah 3.3 Volt maka untuk VDD diberi tegangan 3.3 Volt dan untuk Vcc dapat diberi tegangan 5 Volt.

Library

untuk memudahkan pemrograman python, terdapat library python untuk HX711 dimana sudah terdapat banyak fungsi yang dapat digunakan. berikut salah satu library HX711, ditemui pada git dibawah ini :

git clone https://github.com/tatobari/hx711py

dimana sudah terdapat script example.py yang mana terkandung fungsi apa saja di dalam library tersebut dan juga dapat digunakan. sebelum menjalankan script example.py, kita perlu sedikit mengkonfigurasinya.untuk melakukan edit, lakukan perintah dibawah ini pada terminal :

cd hx711py sudo nano example.py


setelah terbukan file example.py kita akan mengedit set refrence unit dimana nilai ini adalah nilai pembagi untuk nilai yang diperoleh hasil konversi ke digital untuk memperoleh nilai dalam satuan gram. kali ini kita akan abaikan dahulu untuk mentest library saja, namun kedepannya baris program ini akan digunakan.

hx.set_reference_unit(92)

dan berikan tanda komentar '#' agar baris kode tersebut tidak dijalankan. reference unit ini adalah pembagi. untuk awalan pengetest-an kita tidak memerlukannya namun kita akan menggunakannya pada saat kalibrasi loadcell.
setelah baris kode diatas diberi tanda komentar, jalankan script python dengan perintah sebagai berikut :

sudo python example.py

nilai yang keluar  akan mempunyai nilai  sampai 200, dimana nilai itu didapat tanpa pembagi. untuk menghentikan program gunakan shortcut CTRL + C. apabila nilai output berubah ketika massa yang ditimbang berubah, artinya library tersebut bisa digunakan, kemudian kita akan mengkalibrasi loadcell.

Kalibrasi 

untuk kalibrasi gunakan benda yang massanya diketahui. misal timbangan 1 kg, kemudian letakan pada loadcell dan catat nilainya, nilainya bisa berupa angka negatif. anggap nilai tersebut adalah x, sehingga untuk menentukan reference_unit gunakan rumus x / 1000  gr (massa benda), hasilnya masukan ke parameter hx.set_reference_unit(x / 1000). kemudian hilangkan tanda komentar (jika sebelumnya dipasang tanda komentar) agar baris tersebut bisa dijalankan. save file example.py dan jalankan scriptnya.

terkadang akan keluar nilai negatif sebagai hasil dari pengukuran massa benda, karena ini tidak mungkin, kita perlu menambahkan kode untuk nilai minimal adalah nol. berikut kode tambahan agar tidak keluar angka negatif.
 
val = max(0, int(hx.get_weight(5)))

dengan  memberikan kode baris diatas, maka tidak akan keluar nilai negatif pada nilai variable val. selamat mencoba, jika ada pertanyaan bisa ditanya pada kolom komentar. Terima Kasih.

Load Cell Hx711 - Raspberry Pi Load Cell Hx711 - Raspberry Pi Reviewed by rayakyfa on August 27, 2018 Rating: 5

No comments:

Powered by Blogger.