Arduino ist eine Plattform, mit der Sie Geräte erstellen und verschiedene Projekte im Zusammenhang mit Elektronik und Programmierung realisieren können. Einer der beliebtesten Sensoren, die an einen Arduino angeschlossen werden können, ist ein Dehnungsmessgerät, das die ideale Wahl für die Messung von Kraft oder Spannung ist. Das Anschließen eines Dehnungsmessgeräts an einen Arduino mag eine entmutigende Aufgabe sein, aber wir zeigen Ihnen, dass es tatsächlich sehr einfach ist.
Nachdem die Strom- und Erdkabel angeschlossen sind, ist der nächste Schritt, den Dehnungsmessstift an die Arduino-Platine anzuschließen. Dazu benötigen Sie einen zusätzlichen Draht, der normalerweise weiß ist. Ein Ende des Drahtes wird mit dem Messstift am Wägezelle und das andere Ende mit dem entsprechenden Stift auf der Arduino-Platine verbunden. Denken Sie daran, dieses Kabel an einen analogen Pin auf einer Arduino-Platine wie A0 oder A1 anzuschließen.
Sobald alle Drähte richtig angeschlossen sind, sollte Ihr Wägezelle betriebsbereit sein. Jetzt können Sie Arduino verwenden, um Werte von einem Wägezelle zu lesen und sie in Ihrem Projekt zu verwenden. Zum Beispiel können Sie einen Wägezelle verwenden, um ein Gerät zu erstellen, das das Gewicht misst, oder um ein Spannungsüberwachungssystem zu implementieren.
Anschließen eines Dehnungsmessgeräts an den Arduino
Um einen Wägezelle mit einem Arduino zu verbinden, benötigen Sie die folgenden Materialien:
- Tensogeber
- Arduino-Board (jedes Modell)
- Kabel für den Anschluss
Schritt 2: Schließen Sie den Wägezelle wie folgt an den Arduino an:
Schritt 3: Laden Sie den folgenden Code auf den Arduino herunter:
void setup() void loop()
Schritt 4: Führen Sie den Portmonitor in der Arduino IDE aus, um die Messergebnisse zu sehen. Sie sollten die vom Wägezelle abgelesenen Spannungswerte sehen.
Jetzt haben Sie den Dehnungsmessumformer erfolgreich an den Arduino angeschlossen, ohne zusätzliche Komponenten zu verwenden. Sie können diese Daten für verschiedene Projekte verwenden, einschließlich einer Waage oder einer Druckmessung.
Schritt 1: Auswahl der erforderlichen Komponenten
Bevor Sie mit dem Anschließen des Dehnungsmessgeräts an den Arduino beginnen, müssen Sie sicherstellen, dass Sie über alle erforderlichen Komponenten verfügen. Sie benötigen:
- Arduino (jedes Modell)
- Tensogeber
- Drähte (vorzugsweise sind sie weich und flexibel)
- Störungsfreier Kontaktleiter, z. B. geflochtener Leiter
- Computer mit installierter Arduino IDE-Entwicklungsumgebung
Neben den Hauptkomponenten kann es auch notwendig sein:
- Widerstände
- Anschluss an die Stromversorgung
- Zusätzliche Komponenten, abhängig von Ihren Designanforderungen
Stellen Sie sicher, dass alle erforderlichen Komponenten gefunden wurden, bevor Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren.
Schritt 2: Vorbereiten des Dehnungsmessers
Bevor Sie den Dehnungsmessumformer an den Arduino anschließen, müssen Sie einige vorbereitende Schritte ausführen:
- Stellen Sie sicher, dass Ihr Wägezelle gut gelötet ist. Stellen Sie sicher, dass alle Pins sicher befestigt sind, um mögliche Verbindungsprobleme zu vermeiden.
- Reinigen Sie die Montagefläche des Dehnungsmessgeräts von Schmutz und Staub. Dies ermöglicht eine stabilere und präzisere Messung.
- Überprüfen Sie, ob die Länge der Drähte, die den Wägezelle mit dem Arduino verbinden, für Ihre Aufgabe ausreichend ist. Sie sollten lang genug sein, um den Arduino und den Wägezelle bei Bedarf in unterschiedlichen Abständen voneinander unterzubringen.
- Installieren Sie den Dehnungsmessumformer an Ihrem Arbeitsplatz. Stellen Sie sicher, dass es sicher befestigt ist, um eine Beschädigung während des Betriebs zu vermeiden.
- Fertig! Jetzt können Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren und beginnen, den Wägezelle mit dem Arduino zu verbinden.
Schritt 3: Verbinden des Dehnungsmessgeräts mit dem Arduino
Um einen Dehnungsmessumformer mit einem Arduino zu verbinden, benötigen Sie Folgendes:
- Arduino Board
- Tensogeber
- Draht
Der Prozess, einen Wägezelle an einen Arduino anzuschließen, kann in mehrere Schritte unterteilt werden:
- Verbinden Sie ein Ende des Drahtes mit dem Dehnungsmessgerät und das andere Ende mit dem A0-Anschluss des Arduino.
- Verbinden Sie das zweite Ende des Drahtes mit dem Werkstück des Dehnungsmessgeräts und das andere Ende mit dem GND-Anschluss des Arduino.
- Verbinden Sie das dritte Ende des Drahtes mit dem Werkstück des Dehnungsmessgeräts und das andere Ende mit dem 5V-Anschluss des Arduino.
Sobald die Verbindung abgeschlossen ist, können Sie mit der Programmierung des Arduino fortfahren, um mit dem Wägezelle zu arbeiten.
Schritt 4: Herunterladen des Programmcodes auf den Arduino
Nachdem wir unser Arduino vorbereitet und einen Wägezelle angeschlossen haben, ist es an der Zeit, den Programmcode auf die Platine zu laden.
1. Öffnen Sie das Arduino IDE-Programm auf Ihrem Computer. Wenn Sie es noch nicht installiert haben, laden Sie es von der offiziellen Arduino-Website herunter.
2. Wählen Sie in der Arduino IDE die richtige Platine und den richtigen Port aus. Gehen Sie dazu zum Menü "Werkzeuge" und wählen Sie die entsprechenden Einstellungen aus.
3. Öffnen Sie nun die Codedatei, die Sie in Schritt 2 heruntergeladen haben. Wählen Sie in der Arduino IDE Datei -> Öffnen und wählen Sie die Datei mit dem Programmcode aus.
4. Stellen Sie sicher, dass die richtige Platine und der richtige Port ausgewählt sind, bevor Sie den Code auf den Arduino laden. Gehen Sie dazu zum Menü Extras und überprüfen Sie die Einstellungen.
5. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Download" in der Arduino IDE, um den Programmcode auf den Arduino zu laden. Am unteren Rand der IDE wird eine Boot-Anzeige angezeigt.
6. Wenn der Download abgeschlossen ist, werden die Informationen zum Download-Status am unteren Rand der IDE angezeigt. Wenn alles erfolgreich ist, wird die Meldung "Download abgeschlossen" angezeigt und der Code wird erfolgreich auf dem Arduino ausgeführt.
Jetzt ist Ihr Arduino bereit, mit dem Wägezelle zu arbeiten! Sie können eine Arduino IDE verwenden, um Daten von einem Wägezelle zu überwachen und verschiedene darauf basierende Projekte zu erstellen.
Schritt 5: Testen der Wägezelle
Nachdem nun alle Verbindungen hergestellt sind, können Sie mit dem Testen des Wägezellen-Betriebs beginnen. Führen Sie dazu die folgenden Schritte aus:
1. Laden Sie den folgenden Code auf Arduino herunter:
2. Öffnen Sie den seriellen Monitor in der Arduino IDE.
3. Messen Sie die auf den Dehnungsmessumformer ausgeübte Kraft und beobachten Sie die Wertänderungen am seriellen Anschlussmonitor.
Wenn alle Verbindungen korrekt sind, ändert sich der Wert auf dem seriellen Anschlussmonitor, wenn eine Kraft auf den Dehnungsmessumformer angewendet wird. Je stärker die angewendete Kraft ist, desto größer ist der Wert. Auf diese Weise können Sie in Echtzeit sehen, wie der Wägezelle auf verschiedene Einflüsse reagiert.
Anmerkung: Wenn sich die Werte auf dem seriellen Anschlussmonitor nicht ändern, überprüfen Sie, ob der Wägezelle und der Code am Arduino richtig angeschlossen sind.
Jetzt können Sie mit Ihrem Dehnungsmessgerät weiterarbeiten, indem Sie die erhaltenen Daten für interessante Projekte oder wissenschaftliche Untersuchungen verwenden.
Schritt 6: Wägezelle kalibrieren
- Schließen Sie den Dehnungsmessumformer gemäß den Anweisungen in den vorherigen Schritten an den Arduino an.
- Installieren Sie den Gegenstand oder das Material, auf das Sie den Wägesensor anwenden möchten.
- Wenden Sie eine bekannte Kraft auf einen Gegenstand oder ein Material an, indem Sie beispielsweise ein bekanntes Gewicht verwenden.
- Notieren Sie den Wert, den Sie an der seriellen Schnittstelle mit einer bekannten Stärke sehen.
- Wiederholen Sie die Schritte 3 bis 5 mehrmals, um eine Reihe von Werten für verschiedene bekannte Kräfte zu erhalten.
Nachdem Sie eine Reihe von Werten für verschiedene bekannte Kräfte erhalten haben, können Sie diese verwenden, um den Wägezelle zu kalibrieren. Führen Sie dazu die folgenden Schritte aus:
- Zeichnen Sie ein Diagramm der Abhängigkeit des vom Dehnungsmessgerät gemessenen Kraftwerts von der bekannten Kraft, die Sie angewendet haben.
- Richten Sie das Programm am Arduino so ein, dass es den Kraftwert anhand der von Ihnen erhaltenen Daten und des Abhängigkeitsgraphen berechnet.
Ihr Wägezelle sollte jetzt einsatzbereit sein. Sie können es verwenden, um die Stärke in verschiedenen Anwendungen zu messen. Stellen Sie sicher, dass Sie eine ausreichende Kalibrierung durchgeführt haben, um genaue Ergebnisse zu erzielen.
