1.与TM7711连接的单片机需要的外设资源,两个普通IO口,一个输入(推荐浮空输入),一个输出。
对于TM7711模块,其中DT(Dout),用于向外传输数据,也就是数据线,方向对外;其中SCK(PD_SCK)是输入外部时钟的,也就是时钟线。
所以,对于单片机,需要一个输入IO口,读取Dout的数据;需要一个输出IO口,发送时钟信号(方波),输出给TM7711模块。
2.串口时序
想要正确使用这个串口需要读时序图,如图所示:
对于单片机来说,与Dout连接的输入IO口,电平从高变成低电平,说明TM7711准备好了,可以发送数据了。
这个时候,与PD_SCK连接的输出IO口,开始发送方波(时钟),每个方波读取一位数据,数据总共24位。
图上有三个PD_SCK的时序图,是用于选择下一次不同的通道和增益用的,所以这个模块可以同时采集两路惠斯通电桥的值。按照实际情况,选择一种或者两种的组合。所以单片机最少要发25个脉冲,前24个用于读取这次的AD转换数据,最后一个用于选择下一次的通道和增益。
注意:其实关键的就是那几个T1,2,3,4的时间要求,不能低于也不能超时,否则都不能得到正确结果
(2)读取采样值
TM7711模块的串口输出数据为24位的转换值数据。
代码如下,count为读取到的值,通过移位,一位一位读取;
首先,将单片机输出口变成低电平,如果高电平达到一定时间会复位TM7711模块的,所以平时一定将输出口电平置为低;
然后就是等待单片机输入口的电平变低,为了防止硬件出错,在这里设置了超时时间,实际效果大概1s,过了1s直接跳出循环,
避免一直等待,同时超时跳出时的AD值非常大,容易排除它;然后就加了一个误触发消除,用的延时的方法。
然后就进入读取AD转换值了,先将单片机输出口电平变高,延时一定时间,然后变低,然后读入输入口的电平状态,写入count.
最后,循环24次后,发最后一个脉冲,说明下一次AD转换为差分输入10hz,128增益。与0x800000异或是因为为了排除负。
到这里,AD转换后的值就读取了.
sbit PIN_Set_Sck =P2^6;
sbit PIN_DOUT =P2^7
void Set_Sck_L()
{
PIN_Set_Sck=0;
}
void Set_Sck_H()
{
PIN_Set_Sck=1;
}
void delay_us2(int value)
{
int i;
for(i=value;i>0;i--);
}
unsigned long HX711_Read(void) //增益128
{
unsigned long count;
unsigned char i;
int ii=0;
Set_Sck_L();//模块没准备好时,单片机在CLK线上输出低电平
count=0;
while(1)
{
if(PIN_DOUT==0)
{
delay_us2(1); //消抖
if(PIN_DOUT==0) //检测数据口,电压有没有变低,如果变低,才开始收数据。
{
break;
}
}
ii++;
if(ii>=1000000) //如果数据口没有变低,计数1S后,退出循环。
{
break;
}
}
delay_us2(1);
for(i=0;i<24;i++)
{
Set_Sck_H(); //SCK拉高
delay_us2(5); //延时1微秒
count=count<<1; //将数据左移
Set_Sck_L(); //SCK拉低
if(PIN_DOUT==1)//读入数据
count++;
}
Set_Sck_H();
delay_us2(2);
count=count^0x800000;//第25个脉冲下降沿来时,转换数据
Set_Sck_L();
return count;
}
TM7711是一款24位的模数转换器,最高位是符号位,其余为有效位,数据编码格式为二进制补码。
输出数据最小值【0x800000】,最大值【0x7FFFFF】。(往往我们读到的数据可能不符合这个范围,这和我们的硬件连接,还有AIN+和AIN-的电压差分信号有关,仔细分析数据会有更有意思的发现)
AIN+(Input positive A)A端口正极输入,AIN-(Input negative A)A 端口负极输入。
本文实测数据使用的TM7711的A端口,128增益,即满额度差分输入信号幅值为±20mv,为了简单说明,只观察前12位数据。(首先说明一下,AIN-和AIN+不要接反,随着重量的增加AIN+端电压正向增长,AIN-端电压反向增长)
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