লোড সেল কী এবং HX711 মডিউল কীভাবে কাজ করে?: একটি সম্পূর্ণ নির্দেশিকা

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে যন্ত্র, রোবোটিক্স এবং ওজন ব্যবস্থার জগৎ ব্যাপকভাবে বিকশিত হয়েছে সেন্সর এবং ইলেকট্রনিক মডিউলের একীকরণের জন্য যা ভৌত জগৎ এবং মাইক্রোকন্ট্রোলারের মধ্যে মিথস্ক্রিয়াকে সহজতর করে। এই প্রযুক্তিগত বিপ্লবের অন্যতম প্রধান উপাদান হল লোড সেল এবং এর স্বাভাবিক সঙ্গী, HX711 অ্যামপ্লিফায়ার মডিউল। যারা সুনির্দিষ্ট ডিজিটাল স্কেল, স্বয়ংক্রিয় ওজন নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা এবং বল এবং ওজন পরিমাপ অপরিহার্য এমন সকল ধরণের প্রকল্প তৈরি করতে চান তাদের জন্য উভয়ই প্রায় অপরিহার্য উপাদান হয়ে উঠেছে।

যদি আপনি কখনও ভাবছেন কোনও বস্তুর উপর প্রয়োগ করা বলকে কীভাবে এমন একটি ইলেকট্রনিক মানে রূপান্তর করা সম্ভব যা Arduino, ESP8266 বা অন্য কোনও মাইক্রোকন্ট্রোলার দ্বারা ব্যাখ্যা করা সম্ভব?এই প্রবন্ধে, আপনি সবচেয়ে সম্পূর্ণ, সহজ এবং সরল ব্যাখ্যা পাবেন। আপনি বিস্তারিতভাবে শিখবেন যে লোড সেল কী, এটি কীভাবে কাজ করে, এর প্রকারভেদ, কীভাবে এটিকে HX711 মডিউলের সাথে সংযুক্ত করতে হয় এবং কীভাবে আপনি একজন প্রকৃত পেশাদারের মতো হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার একীভূত করে আপনার ওজন প্রকল্পগুলিকে পরবর্তী স্তরে নিয়ে যেতে পারেন।

লোড সেল কী এবং কেন এটি ইলেকট্রনিক ওজন পরিমাপের মূল চাবিকাঠি?

উনা লোড সেল এটি, তার সবচেয়ে মৌলিক সারমর্মে, একটি ট্রান্সডিউসার যা এতে প্রয়োগ করা বল বা চাপকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত করে। যখন কোনও লোডের প্রভাবে কোষটি বিকৃত হয়, তখন বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের তারতম্যের ঘটনাটির কার্যনীতির মধ্যে নিহিত।. এই কারণেই তারা এই নামেও পরিচিত বল ট্রান্সডিউসার.

ট্রান্সডিউসার শব্দটি আপনার কাছে পরিচিত কারণ, ইলেকট্রনিক্সে, এটি এমন একটি উপাদান যা একটি ভৌত ​​পরিমাণ (যেমন চাপ, শব্দ বা আলো) কে একটি প্রক্রিয়াজাত সংকেতে রূপান্তর করতে সক্ষম। এই ক্ষেত্রে, লোড সেল বল সনাক্ত করে: যখন আপনি এটিতে ওজন প্রয়োগ করেন, তখন এটি একটি ক্ষুদ্র বিকৃতির মধ্য দিয়ে যায়, যা প্রথম নজরে প্রায় অদৃশ্য, তবে এতে থাকা স্ট্রেন গেজের বৈদ্যুতিক প্রতিরোধকে পরিবর্তন করার জন্য যথেষ্ট।

The স্ট্রেন গেজ এরা হলো লোড সেলের হৃদপিণ্ড। এরা হলো অত্যন্ত পাতলা পরিবাহী পদার্থের তৈরি চাদর বা সুতা যা এগুলো সংযুক্ত উপাদানের প্রসারণ বা সংকোচনের উপর নির্ভর করে তাদের প্রতিরোধ ক্ষমতা পরিবর্তন করে। যদিও এই পরিবর্তনটি ছোট, তবুও এটি সনাক্ত করা এবং প্রশস্ত করা যেতে পারে যতক্ষণ না এটি একটি ভোল্টেজ সংকেতে পরিণত হয় যা যথাযথভাবে ডিজিটাইজড হয়ে আমাদের অবহিত করে। সঠিকতা প্রয়োগকৃত বলের উপর।

এই সূক্ষ্ম প্রকরণটিকে কার্যকরভাবে একটি কার্যকর সংকেতে রূপান্তরিত করার জন্য, গেজগুলিকে একটি কনফিগারেশনে স্থাপন করা হয় যাকে বলা হয় হুইটস্টোন ব্রিজএই সার্কিট, প্রতিরোধ পরিমাপের একটি ক্লাসিক, ছোট প্রতিরোধের পার্থক্যগুলিকে প্রশস্ত করতে এবং একটি ডিফারেনশিয়াল সংকেত পেতে দেয়। সুতরাং, উপাদানের একটি সাধারণ প্রসারিতকরণ টানে এমন পরিবর্তন ঘটায় যা পরিমাপ করা যেতে পারে এবং প্রয়োগকৃত ওজনের সাথে সঠিকভাবে সম্পর্কযুক্ত হতে পারে।

সব লোড সেল সমানভাবে তৈরি হয় না। বিভিন্ন ধরণের আছে:

• হাইড্রোলিক কোষ: পিস্টন এবং সিলিন্ডারের মাধ্যমে তরলের সংকোচনের উপর ভিত্তি করে।
• বায়ুসংক্রান্ত কোষ: তারা একটি ডায়াফ্রামের উপর বায়ুচাপ ব্যবহার করে, ফলে বিকৃতি পরিমাপ করে।
• স্ট্রেন গেজ কোষ: ইলেকট্রনিক্স এবং রোবোটিক্সে সবচেয়ে সাধারণ, তাদের ইন্টিগ্রেশন এবং নির্ভুলতার সহজতার কারণে।

যদিও অন্যান্য প্রযুক্তি রয়েছে (পাইজোইলেকট্রিক, ক্যাপাসিটিভ, ইত্যাদি), স্ট্রেন গেজ খরচ, নির্ভরযোগ্যতা এবং ক্রমাঙ্কনের সহজতার কারণে এগুলি গার্হস্থ্য স্কেল এবং শিল্প ওজন ব্যবস্থায় সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়।

অভ্যন্তরীণ কাজ: হুইটস্টোন সেতু এবং দুর্বল সংকেতের চ্যালেঞ্জ

গেজ দ্বারা উৎপন্ন প্রতিরোধের ন্যূনতম পরিবর্তনের সুবিধা গ্রহণের মৌলিক উপাদান হল হুইটস্টোন ব্রিজঊনবিংশ শতাব্দীতে উদ্ভাবিত এই সার্কিটটি চারটি রম্বস আকৃতির রোধকের ভারসাম্যের উপর ভিত্তি করে তৈরি। যখন এই রোধগুলির এক বা একাধিক পরিবর্তন হয় (যেমন স্ট্রেন গেজে বিকৃত হওয়ার সময় ঘটে), তখন সেতুটি ভারসাম্যহীন হয়ে যায় এবং পরিবর্তনের সমানুপাতিকভাবে একটি বিভব পার্থক্য তৈরি করে।

প্রস্তুতিতে, একটি সাধারণ লোড সেলে হুইটস্টোন ব্রিজের পায়ে সাজানো চারটি স্ট্রেন গেজ থাকে।যখন আপনি কোষে বল প্রয়োগ করেন, তখন দুটি গেজ প্রসারিত হয় (তাদের প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে) এবং দুটি সংকুচিত হয় (তাকে হ্রাস করে)। এইভাবে, সেতুটি প্রাপ্ত বিভব পার্থক্যকে সর্বাধিক করে তোলে এবং সংবেদনশীলতা উন্নত করে।

এই চতুর ব্যবস্থা সত্ত্বেও, প্রতিরোধের পরিবর্তনগুলি রয়ে গেছে অত্যন্ত ছোটউদাহরণস্বরূপ, ১২০ ওহম গেজে, উল্লেখযোগ্য চাপ মাত্র ০.১২ ওহম দ্বারা প্রতিরোধকে পরিবর্তন করতে পারে। এই সামান্য পরিমাণ দুটি চ্যালেঞ্জ তৈরি করে: a উচ্চ-নির্ভুল ইলেকট্রনিক্স এই পরিবর্তনগুলি আলাদা করার জন্য এবং, উপরন্তু, একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার দ্বারা ডিজিটাইজড এবং প্রক্রিয়াজাত করার আগে সংকেতটিকে প্রশস্ত করতে হবে, যা সরাসরি এই ধরনের দুর্বল সংকেত সনাক্ত করতে পারে না।

এই যেখানে HX711 অ্যামপ্লিফায়ার.

HX711 মডিউল: লোড সেল এবং মাইক্রোকন্ট্রোলারের মধ্যে সেতুবন্ধন

El HX711 মডিউল এটি একটি ছোট ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট যা ডিজিটাল ওজন ব্যবস্থায় একটি মৌলিক কাজ সম্পাদন করে: লোড সেল থেকে প্রাপ্ত সিগন্যালকে ডিজিটালে রূপান্তর করে, প্রশস্ত করে এবং শর্ত দেয়। এই ভাবে, Arduino, ESP8266, PIC বা অন্য যেকোনো মাইক্রোকন্ট্রোলার দ্বারা ব্যাখ্যা করার জন্য ওজন এবং বলের সুনির্দিষ্ট পরিমাপ পাওয়া সম্ভব।.

এর কয়েকটি প্রধান বৈশিষ্ট্য হ'ল:

• ২৪-বিট রেজোলিউশন পর্যন্ত: আপনি একটি পেতে অনুমতি দেয় খুব উচ্চ নির্ভুলতা ওজন পড়াশোনায়।
• অ্যানালগ-থেকে-ডিজিটাল রূপান্তর (ADC): অ্যামপ্লিফাইড অ্যানালগ সিগন্যালকে প্রক্রিয়াকরণের জন্য প্রস্তুত একটি ডিজিটাল মানে রূপান্তরিত করে।
• প্রোগ্রামেবল লাভ: ১২৮x থেকে ৬৪x এর মধ্যে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে, যা এটিকে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে সাহায্য করে।
• খুব কম শক্তি খরচ: পোর্টেবল অ্যাপ্লিকেশন বা ব্যাটারি চালিত সিস্টেমের জন্য আদর্শ।
• সংযোগের নমনীয়তা: এটি I2C বা SPI প্রোটোকলের মতো দুটি ডিজিটাল পিনের (ক্লক/এসসিকে এবং ডেটা/ডিটি) মাধ্যমে যোগাযোগ করে।
• বিদ্যুৎ সরবরাহের পরিসর 2.6V থেকে 5.5V পর্যন্ত: বিভিন্ন ইলেকট্রনিক প্ল্যাটফর্মের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

এই বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য ধন্যবাদ, HX711 হয়ে উঠেছে DIY প্রকল্প এবং শিল্প খাতে লোড সেল রিডিংয়ের জন্য কার্যত মান, কারণ এটি ডেভেলপারদের জীবনকে অনেক সহজ করে তোলে: তাদের জটিল পরিবর্ধন সার্কিট ডিজাইন করার প্রয়োজন হয় না এবং তারা ওজন ব্যবস্থার সফ্টওয়্যার এবং যুক্তি বিকাশের উপর মনোনিবেশ করতে পারে।

HX711 মডিউলে সাধারণত দুটি প্রধান সংযোগকারী থাকে: একটি লোড সেলের জন্য এবং একটি মাইক্রোকন্ট্রোলারের জন্য। সংযোগটি চারটি প্রধান তারের উপর ভিত্তি করে তৈরি:

• লাল (E+, VCC): ধনাত্মক উত্তেজনা ভোল্টেজ।
• কালো (E-, GND): ঋণাত্মক উত্তেজনা ভোল্টেজ।
• সাদা (A-): নেতিবাচক সংকেত ইনপুট (আউটপুট -)।
• সবুজ (A+): ইতিবাচক সংকেত ইনপুট (আউটপুট +)।

কিছু মডেলে একটি পঞ্চম তার (হলুদ, YLW) যুক্ত করা হয়, যা সাধারণত গ্রাউন্ড রেফারেন্স হিসেবে কাজ করে অথবা স্ট্যান্ডার্ড কনফিগারেশনে ব্যবহৃত হয় না।

লোড সেলের ধরণ এবং মডেল: কীভাবে সঠিকটি বেছে নেবেন

উপযুক্ত লোড সেল নির্বাচন করা আপনার ওজন প্রকল্পে সঠিক রিডিং অর্জনের জন্য লোড সেলগুলি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। লোড সেলগুলি তাদের সর্বোচ্চ ক্ষমতা, ভৌত ফর্ম ফ্যাক্টর এবং সংবেদনশীলতার উপর ভিত্তি করে পরিবর্তিত হয়:

• সর্বোচ্চ ক্ষমতা: ১ কেজি, ৫ কেজি, ২০ কেজি, ৫০ কেজি এবং তারও বেশি ওজনের জন্য লোড সেল রয়েছে। সর্বোত্তম নির্ভুলতা, এমন একটি সেল বেছে নেওয়া ভালো যার সর্বোচ্চ পরিসর আপনার অ্যাপ্লিকেশনের সর্বোচ্চ ওজনের যতটা সম্ভব কাছাকাছি। উদাহরণস্বরূপ, যদি আপনি 4 কেজি পর্যন্ত ওজন করতে চান, তাহলে 5 কেজি সেল আদর্শ। সেই পরিসরে 20 কেজি সেল ব্যবহার করলে আপনার নির্ভুলতা কম হবে।
• যান্ত্রিক কনফিগারেশন: রান্নাঘরের স্কেলে মাউন্ট করার জন্য আয়তক্ষেত্রাকার বারগুলি সবচেয়ে সাধারণ, তবে আপনি S-আকৃতির, ডিস্ক, ডাবল-বিম মডেল ইত্যাদিও খুঁজে পেতে পারেন। প্রতিটি ভিন্ন ওজনের পরিস্থিতিতে ভাল সাড়া দেয়।
• গুণমান এবং সংবেদনশীলতা: নির্ভুলতা গেজের মান এবং অভ্যন্তরীণ নির্মাণের উপরও নির্ভর করবে। মানসম্পন্ন কোষগুলি সাধারণত আরও ভালো ফলাফল দেয় এবং কম ড্রিফট দেয়।
• সেতুর ধরণ: HX711 ফুল-ব্রিজ এবং হাফ-ব্রিজ উভয় কোষের সাথেই কাজ করতে পারে, এবং এমনকি ডুয়াল-ব্রিজ কনফিগারেশনে দুটি কোষ পর্যন্ত সংযোগ সমর্থন করে।

সেলটি মাউন্ট করাও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। কেন্দ্রের অংশ (বারের সংবেদনশীল অংশ) বাধামুক্ত রাখতে ভুলবেন না যাতে এটি লোডের নিচে সঠিকভাবে বিকৃত হতে পারে, এবং আপনি যে বল পরিমাপ করতে চান তার দিকে এটি স্থাপন করতে তীরটি অনুসরণ করুন।

যান্ত্রিক নকশা এবং সংযোগ: HX711 দিয়ে আপনার ডিজিটাল স্কেল কীভাবে একত্রিত করবেন

অনুশীলনের দিকে এগিয়ে গেলে, এটা বোঝা গুরুত্বপূর্ণ যে লোড সেল এবং HX711 মডিউল কীভাবে শারীরিকভাবে সংযুক্ত এবং একত্রিত করা হয়. সাধারণ পদক্ষেপগুলি হল:

• যান্ত্রিক ইনস্টলেশন: ওজনকে সহ্য করার জন্য বেস এবং কন্টেইনার বা প্ল্যাটফর্মের মধ্যে লোড সেলটি সুরক্ষিত করতে স্পেসার ব্যবহার করুন। সেলের কেন্দ্রটি মুক্ত থাকা উচিত এবং লোডের নিচে নমনীয় একমাত্র অংশ হওয়া উচিত।
• বলের দিকনির্দেশনা: কোষে খোদাই করা তীরটি লক্ষ্য করুন, যা নির্দেশ করে যে ওজন কোন দিকে প্রয়োগ করা উচিত।
• সোনালি এলেক্সট্রিকা: রঙের কোড অনুসরণ করে প্রতিটি সেল তারকে HX711-এর সংশ্লিষ্ট পিনের সাথে সংযুক্ত করুন (লাল থেকে E+/VCC, কালো থেকে E-/GND, সবুজ থেকে A+/Output+, সাদা থেকে A-/Output-)। আরও বিস্তারিত জানার জন্য, দেখুন কোষ লোড করার নির্দেশিকা.
• মাইক্রোকন্ট্রোলারের সাথে সংযোগ: HX711 এর অন্য সারি পিন থেকে, GND এবং VCC কে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের সাথে সংযুক্ত করুন, এবং DT (ডেটা) এবং SCK (ক্লক) পিনগুলিকে Arduino বা আপনার ব্যবহৃত যেকোনো বোর্ডের যেকোনো দুটি ডিজিটাল পিনের সাথে সংযুক্ত করুন।

বাথরুমের স্কেল বা আরও জটিল প্রকল্পে, এগুলি প্রায়শই ব্যবহৃত হয় চারটি সরল লোড সেল কোণে সাজানো, যার তারগুলি একটি ব্যবহার করে একত্রিত করতে হবে কম্বাইনার মডিউল অথবা ম্যানুয়াল সংযোগ চিত্র অনুসরণ করুন (একটি নির্ভুল কাজ যেখানে আপনাকে ডেটাশিটটি সাবধানে অধ্যয়ন করতে হবে এবং প্রতিটি তার সনাক্ত করার জন্য প্রতিরোধ পরিমাপ করতে হবে)।

যারা সর্বোচ্চ নির্ভুলতা খুঁজছেন তাদের জন্য, SparkFun এর মতো ব্র্যান্ডের কম্বিনার মডিউল রয়েছে যা ওয়্যারিংকে সহজ করে তোলে এবং আপনাকে HX711 এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ একটি একক ইনপুটে চারটি সেন্সর থেকে সিগন্যালগুলিকে সহজেই একত্রিত করতে দেয়।

বাস্তবে হুইটস্টোন সেতু: সুবিধা এবং বিবেচনা

এর ব্যবহার হুইটস্টোন ব্রিজ এটি কোনও কাকতালীয় ঘটনা নয়: এটি স্ট্রেন গেজে প্রতিরোধের পরিবর্তনের সঠিক প্রশস্তকরণের অনুমতি দেয়, খুব ছোট পার্থক্যগুলি সমাধান করতে সক্ষম হয় এবং পরিমাপে চমৎকার রৈখিকতা অর্জন করে।

যেসব সিস্টেমে শুধুমাত্র একটি চার-তারের লোড সেল ব্যবহার করা হয়, সেখানে সেতুটি ইতিমধ্যেই কনফিগার করা থাকে এবং জটিল কিছু করার দরকার নেই। আপনি যদি একাধিক কোষ একত্রিত করে আরও সুনির্দিষ্ট ভারসাম্য তৈরি করতে চান, তাহলে আপনাকে একটি সুনির্দিষ্ট টপোলজি অনুসরণ করে একটি একক হুইটস্টোন সেতু তৈরি করতে হবে, অথবা কম্বাইনার মডিউল ব্যবহার করতে হবে। আউটপুট সিগন্যালের বিপরীতকরণ ওজন বৃদ্ধির সাথে সাথে, রিডিং হ্রাস পেলে বা প্রত্যাশিতভাবে বিপরীত আচরণ করলে এটি ঘটতে পারে; এই ক্ষেত্রে, কেবল A+ এবং A- কেবলগুলির সংযোগগুলি বিপরীত করুন।

HX711 এর উন্নত প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য

এই মডিউলটি অফার করে একাধিক সুবিধা যা এটিকে খুবই জনপ্রিয় করে তোলে:

• রেজোলিউশন: ২৪ বিট পর্যন্ত, ন্যূনতম ওজন পরিবর্তন সনাক্তকরণের অনুমতি দেয়।
• প্রোগ্রামেবল লাভ: আপনার সংবেদনশীলতার চাহিদার উপর নির্ভর করে আপনি ১২৮x অথবা ৬৪x এর মধ্যে বেছে নিতে পারেন।
• নিয়মিত নমুনা হার: ১০ হার্জ এবং ৮০ হার্জের মধ্যে, যা আপনাকে অ্যাপ্লিকেশনের স্থায়িত্বের সাথে পরিমাপের গতি মানিয়ে নিতে দেয়।
• সামঞ্জস্য: ফুল-ব্রিজ বা হাফ-ব্রিজ লোড সেল সমর্থন করে, ডুয়াল কনফিগারেশনে দুটি সেল পর্যন্ত পড়ার ক্ষমতা সহ।
• খুব কম শক্তি খরচ: সক্রিয় অবস্থায়, ১.৫ mA এর কম; ব্যাটারি চালিত ডিভাইসের জন্য আদর্শ।
• অপারেটিং তাপমাত্রা: খুব বিস্তৃত পরিসর, -40ºC থেকে +85ºC পর্যন্ত।
• কমপ্যাক্ট ফর্ম্যাট: এর আকার বোর্ড এবং প্রোটোটাইপের সাথে একত্রিত করা সহজ করে তোলে, পিনগুলি সোল্ডার করার জন্য বা ব্রেডবোর্ডে ইনস্টল করার জন্য প্রস্তুত।

এর ডকুমেন্টেশন বিস্তৃত এবং একটি বৃহৎ ডেভেলপার সম্প্রদায় রয়েছে, যা এর প্রাপ্যতাকে অনুবাদ করে কোড উদাহরণ, লাইব্রেরি এবং অনলাইন গাইড আপনার প্রকল্পটি দ্রুত সম্পন্ন করার জন্য।

HX711 এবং Arduino এর উপর ভিত্তি করে একটি ডিজিটাল স্কেল কীভাবে প্রোগ্রাম এবং ক্যালিব্রেট করবেন

হার্ডওয়্যার লাগানো অর্ধেক কাজ মাত্র। ওজন পরিমাপ পেতে সঠিক, আপনাকে প্রোগ্রাম করতে হবে এবং সর্বোপরি, সিস্টেমটি সঠিকভাবে ক্যালিব্রেট করতে হবে। দেখা যাক ধাপে ধাপে কিভাবে করতে হয়:

HX711 লাইব্রেরি ইনস্টল করা হচ্ছে

প্রথম ধাপ হল HX711 এর সাথে যোগাযোগ সহজতর করে এমন লাইব্রেরি ইনস্টল করা। সবচেয়ে জনপ্রিয় এবং নির্ভরযোগ্য বিকল্প হল Bogde দ্বারা তৈরি লাইব্রেরি, যা GitHub এ উপলব্ধ। আপনি এটি ম্যানুয়ালি ডাউনলোড করতে পারেন অথবা সরাসরি ওয়েবসাইট থেকে ইনস্টল করতে পারেন। বইয়ের দোকান ব্যবস্থাপক Arduino IDE থেকে, “HX711” অনুসন্ধান করছি।

HX711 লাইব্রেরির প্রধান কার্যাবলী

• শুরু (পিনডেটা, পিনক্লক): আপনার মাইক্রোকন্ট্রোলারে ব্যবহৃত ডেটা এবং ক্লক পিনগুলি নির্দেশ করে HX711 শুরু করুন।
• সেট_স্কেল(ফ্লোট স্কেল): স্কেল মান বা রূপান্তর ফ্যাক্টর নির্ধারণ করে। রিডিংগুলি প্রকৃত ওজনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হওয়ার জন্য এটি অপরিহার্য।
• কাজ(গুলি): একটি টারিং করে, অর্থাৎ, বর্তমান ওজনের সাথে পরিমাপকে শূন্যে সেট করে। n টায়ার নির্ধারণের জন্য নেওয়া নমুনার সংখ্যা নির্দেশ করে।
• পড়ুন(): HX711 এর অভ্যন্তরীণ ADC থেকে সিগন্যালের একক পাঠ সম্পাদন করে।
• পঠন_গড়(n): n রিডিংয়ের গড় প্রদান করে; বৃদ্ধি করে স্থায়িত্ব y সঠিকতা পরিমাপের।
• মান_পান(n): রিডিং মান বিয়োগ করে টেয়ার ওয়েট ফেরত দেয়। যদি আপনি n পাস করেন, তাহলে এটি রিডিং সংখ্যার গড় করে।
• ইউনিট(n) পান: ওজন গণনা করার জন্য, টায়ার বিয়োগ করুন এবং ফলাফলকে স্কেল ফ্যাক্টর দিয়ে ভাগ করুন।

এই ফাংশনগুলি স্কেলের প্রাথমিককরণ, ক্রমাঙ্কন, ট্যারিং এবং পড়ার সম্পূর্ণ চক্রকে কভার করে।

ক্রমাঙ্কন: সঠিক পরিমাপের জন্য অপরিহার্য পদক্ষেপ

La ক্রমাঙ্কন এর মধ্যে স্কেল ফ্যাক্টরটি এমনভাবে সামঞ্জস্য করা জড়িত যাতে HX711 এর ডিজিটাল রিডিংগুলি কাঙ্ক্ষিত ইউনিটের (সাধারণত কিলোগ্রাম বা গ্রাম) প্রকৃত ওজন মানের সাথে মিলে যায়। স্বাভাবিক কৌশলটি নিম্নরূপ:

1. স্কেলে কোন বস্তু ছাড়াই, একটি ক্যালিব্রেশন প্রোগ্রাম চালায় যা একটি টেয়ার (স্কেল শূন্যে সেট করা) সম্পাদন করে।
2. পরিচিত ওজনের একটি বস্তু স্থাপন করুন (আদর্শভাবে, এটি আপনার সর্বোচ্চ ওজনের কাছাকাছি হওয়া উচিত) স্কেলে।
3. আনস্কেলড রিডিং মান লিখুন সিরিয়াল মনিটর আপনাকে যেটা দেখাবে। বেশ কয়েকটি রিডিং গড় করা সাধারণ।
4. স্কেল ফ্যাক্টর গণনা করুন সূত্র ব্যবহার করে: পঠন_মান / প্রকৃত_ওজন = স্কেল_ফ্যাক্টর, আপনার পছন্দের এককগুলি বিবেচনা করে (উদাহরণস্বরূপ, যদি আপনি 4 কেজি ওজন ব্যবহার করেন এবং রিডিং 1.730.000 হয়, তাহলে স্কেল ফ্যাক্টর হবে 432500)।
5. প্রোগ্রামটি এমনভাবে পরিবর্তন করুন যাতে set_scale ফাংশনে আপনি গণনা করা মানটি প্রবেশ করান।.
6. পঠনটি পুনরাবৃত্তি করুন। পরিমাপের নির্ভুলতা পরীক্ষা করতে ওজন যোগ করুন বা সরান।

ক্যালিব্রেশন কোষের অবস্থান, সাপোর্টের দৃঢ়তা, বৈদ্যুতিক যোগাযোগের গুণমান এবং অন্যান্য বিষয়ের প্রতি সংবেদনশীল। আপনি যদি কোষ, ইনস্টলেশন পদ্ধতি বা মডেল পরিবর্তন করেন, তাহলে আপনাকে পুনরায় ক্যালিব্রেট করতে হবে।

ক্রমাঙ্কন এবং ওজন কোডের উদাহরণ

একটি সাধারণ Arduino স্কেচের দুটি অংশ থাকে: ক্যালিব্রেশন এবং পরিমাপ। ক্যালিব্রেশন স্কেচ আপনাকে সিরিয়াল মনিটর ব্যবহার করে (+ অথবা – স্কেল মান সূক্ষ্ম-টিউন করার জন্য) ইন্টারেক্টিভভাবে ফ্যাক্টর সামঞ্জস্য করতে দেয়। ওজন স্কেচটি প্রাপ্ত ফ্যাক্টর ব্যবহার করে কেবল স্ক্রিনে পঠিত ওজন প্রদর্শন করে।

একটি মৌলিক কোড কাঠামো হবে নিম্নলিখিত (অভিযোজিত এবং সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে, যাতে উদাহরণের বিষয়বস্তু আক্ষরিক অর্থে পুনরাবৃত্তি না হয়):

• HX711 লাইব্রেরি অন্তর্ভুক্ত।
• DATA এবং CLOCK পিন সংজ্ঞায়িত করে।
• HX711 চালু করে এবং টায়ার সম্পাদন করে।
• প্রধান লুপে, প্রতি আধ সেকেন্ডে পঠিত ওজন প্রদর্শন করতে get_units() ব্যবহার করুন।
• আপনি যদি নির্ভুলতা ঠিক করতে চান তবে সিরিয়াল মনিটর থেকে ক্যালিব্রেশন ফ্যাক্টর পরিবর্তন করতে পারবেন।

স্পার্কফান এবং অন্যান্য ডেভেলপারদের দ্বারা জনপ্রিয় এই পদ্ধতিটি নিখুঁত ক্রমাঙ্কন নিশ্চিত করে, এমনকি যদি একই মডেলের অন্যান্য সেলের সাথে ঠিক মিল নাও থাকে।

উন্নত ইন্টিগ্রেশন: বাথরুম স্কেল, আইওটি, এবং শিল্প ব্যবস্থা

হোম প্রজেক্টে, লোড সেলগুলি প্রায়শই বাণিজ্যিক বাথরুম স্কেল থেকে পুনরুদ্ধার করা হয় (এগুলিতে সাধারণত চারটি একক সেন্সর থাকে)। এগুলি একত্রিত করতে এবং HX711 এর সাথে সংযোগ স্থাপন করতে, আপনি একটি কম্বিনার মডিউল ব্যবহার করতে পারেন অথবা নির্দিষ্ট সংযোগ চিত্র অনুসরণ করতে পারেন যা আপনাকে চারটি সেন্সর সহ একটি হুইটস্টোন ব্রিজ তৈরি করতে দেয়। যদি আপনার একটি কম্বিনার মডিউল না থাকে, তাহলে আপনাকে তারগুলি সনাক্ত করতে হবে (সাধারণত প্রতি সেন্সরে তিনটি) এবং জোড়ার মধ্যে অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের রেফারেন্স ব্যবহার করে সেগুলিকে একত্রিত করতে হবে।

HX711 এর ইন্টিগ্রেশনের কোন সীমা নেই। এটি IoT (ইন্টারনেট অফ থিংস) প্রকল্পগুলিতে বেশ সাধারণ, যেখানে ডিজিটাল স্কেল দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা ওজন ESP8266, NodeMCU, বা অনুরূপ ব্যবহার করে ক্লাউডে পাঠানো হয়। এটি আপনাকে স্বয়ংক্রিয় ওজন সম্পাদন করতে, দূরবর্তীভাবে ইনভেন্টরি নিয়ন্ত্রণ করতে, গ্যাস সিলিন্ডার, ট্যাঙ্ক এবং অন্যান্য সিস্টেমগুলি পর্যবেক্ষণ করতে দেয় যার ওজন একটি গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি।

শিল্প খাতে, HX711 এর দৃঢ়তা এবং নির্ভুলতা স্বয়ংক্রিয় ডোজিং সিস্টেম, স্বয়ংক্রিয় প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম, প্যাকেজিং যন্ত্রপাতি এবং চিকিৎসা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এর ব্যবহারের অনুমতি দেয়, কারণ এর রেজোলিউশন গ্রাম থেকে দশ কিলো পর্যন্ত পরিমাপ করার জন্য যথেষ্ট, যা অত্যন্ত নির্ভুলতার সাথে।

সাধারণ সমস্যার সুপারিশ এবং সমাধান

আপনার নিজস্ব ওজন ব্যবস্থা তৈরি করার সময়, এই টিপসগুলি মনে রাখবেন:

• লোড সেলের উপর অতিরিক্ত শক বা কম্পন এড়িয়ে চলুন, কারণ তারা গেজগুলিকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে বা ক্রমাঙ্কনকে প্রভাবিত করতে পারে।
• সঠিক যান্ত্রিক স্থিরকরণ নিশ্চিত করে অনিয়মিত বা অস্থির রিডিং এড়াতে। কেন্দ্রীয় এলাকাটি মুক্ত থাকতে হবে এবং বল নির্দেশিত দিকের সাথে পুরোপুরি সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে।
• বৈদ্যুতিক সংযোগগুলি পরীক্ষা করুনদুর্বল যোগাযোগের ফলে সিগন্যালে ওঠানামা বা শব্দ হতে পারে, যার ফলে ক্রমাঙ্কন কঠিন হয়ে পড়ে।
• যদি রিডিং অস্থির হয় অথবা ভ্যাকুয়ামের অধীনে পরিবর্তিত হয়, একটি নতুন টায়ার করুন এবং নিশ্চিত করুন যে পাওয়ার সাপ্লাই স্থিতিশীল আছে।
• যদি ফলাফলটি বিপরীতভাবে পরিবর্তিত হয় (ওজন সহ হ্রাস পায়), A+ এবং A- সংযোগগুলিকে উল্টে দেয়।

এছাড়াও, যদি আপনার প্রকল্পের জন্য বিভিন্ন সময়ে বিভিন্ন ওজন পরিসীমা পরিমাপের প্রয়োজন হয়, তাহলে সেই অনুযায়ী ক্রমাঙ্কন ফ্যাক্টর সামঞ্জস্য করতে ভুলবেন না। প্রতিটি কোষ এবং কনফিগারেশনের জন্য প্রাপ্ত ক্রমাঙ্কন মানগুলি সর্বদা সংরক্ষণ করুন।

HX711 মডিউলের বৈশিষ্ট্য এবং ট্রেডিং বিকল্পগুলি

বাজারে বিশেষায়িত দোকান এবং সাধারণ প্ল্যাটফর্ম উভয় ক্ষেত্রেই বিভিন্ন ধরণের সামঞ্জস্যপূর্ণ HX711 মডিউল পাওয়া যায়। এগুলি সাধারণত বিভিন্ন রেঞ্জের (১ কেজি, ৫ কেজি, ২০ কেজি, ৫০ কেজি) লোড সেল সহ আসে এবং সহজে ইন্টিগ্রেশনের জন্য পিন বা হেডার থাকে। এই মডিউলগুলির উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে:

• অপারেটিং ভোল্টেজ: 2.6V এবং 5.5V এর মধ্যে, এগুলি 3.3V এবং 5V উভয় বোর্ডের সাথে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়।
• খুব কম শক্তি খরচ: ১.৫ এমএ-এর কম।
• কমপ্যাক্ট ফর্ম্যাট: DIY প্রকল্প এবং প্রোটোটাইপে ইন্টিগ্রেশনের জন্য আদর্শ।
• ডকুমেন্টেশন এবং সমর্থন: সম্প্রদায় এবং নির্মাতারা প্রায়শই Arduino এবং অন্যান্য প্ল্যাটফর্ম উভয়ের জন্য টিউটোরিয়াল, ডেটা শিট এবং ব্যবহারের উদাহরণ সরবরাহ করে।

ব্যবহার এবং প্রয়োগের ব্যবহারিক উদাহরণ

লোড সেল এবং HX711 এর বহুমুখী ব্যবহারের জন্য ধন্যবাদ, এগুলি বিভিন্ন ধরণের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত:

• ডিজিটাল গৃহস্থালি এবং রান্নাঘরের স্কেল: সর্বাধিক নির্ভুলতার সাথে উপাদান বা খাবার ওজন করা।
• গ্যাস সিলিন্ডার পর্যবেক্ষণ ব্যবস্থা: সরবরাহ শেষ না হওয়া এড়াতে, তারা ভরাটের অবস্থা দূরবর্তীভাবে পর্যবেক্ষণের অনুমতি দেয়।
• গুদাম এবং দোকানে মজুদ নিয়ন্ত্রণ: ক্রমাগত ওজনের মাধ্যমে, অবশিষ্ট স্টকটি রিয়েল টাইমে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে।
• ক্লাউড-সংযুক্ত স্কেল: ESP8266 এর মতো বোর্ড ব্যবহার করে, সংগৃহীত তথ্য উন্নত বিশ্লেষণের জন্য ওয়েব প্ল্যাটফর্মে ভিজ্যুয়ালাইজ বা প্রক্রিয়াজাত করা যেতে পারে।
• চিকিৎসা সরঞ্জাম: যেমন হাসপাতালের বিছানার জন্য স্কেল, ডোজিং সিস্টেম এবং ল্যাবরেটরিতে ওজন পর্যবেক্ষণ।
• রোবোটিক্স এবং স্বয়ংক্রিয় ডোজিং সিস্টেম: প্রতিটি প্রক্রিয়ায় সঠিক পরিমাণে কাঁচামাল সরবরাহ করা।

এই সমস্ত ক্ষেত্রে, সংযোগ এবং প্রোগ্রামিং প্রোটোকল খুব একই রকম। একবার সেলটি ক্যালিব্রেট হয়ে গেলে, আপনার কাছে নির্ভরযোগ্য এবং সঠিক পরিমাপ থাকবে যা আপনার সিস্টেমের অটোমেশন এবং নিয়ন্ত্রণ উন্নত করবে।

আপনার প্রকল্পের জন্য সঠিক সিস্টেমটি কীভাবে নির্বাচন করবেন

১ কেজি, ৫ কেজি, ২০ কেজি, অথবা ৫০ কেজি সেল ব্যবহার, মাউন্টিং টাইপ এবং ক্যালিব্রেশনের মধ্যে সিদ্ধান্ত আপনার নির্দিষ্ট চাহিদার উপর নির্ভর করবে। সঠিকটি কীভাবে বেছে নেবেন তা এখানে দেওয়া হল: সেরা সিদ্ধান্ত নেওয়ার জন্য কিছু মানদণ্ড:

• ওজন পরিসীমা: আপনি সাধারণত যে সর্বোচ্চ ওজন পরিমাপ করবেন তার চেয়ে সামান্য বেশি ধারণক্ষমতা সম্পন্ন একটি লোড সেল নির্বাচন করুন।
• প্রয়োজনীয় নির্ভুলতা: যদি আপনার গ্রাম নির্ভুলতার প্রয়োজন হয়, তাহলে উচ্চ সংবেদনশীলতা এবং কম পরিসরের লোড সেলগুলি সন্ধান করুন। যদি আপনার অ্যাপ্লিকেশনটি কয়েক গ্রাম বা দশ গ্রামের ত্রুটি সহ্য করতে পারে, তাহলে আপনি উচ্চ-পরিসরের মডেলগুলি বেছে নিতে পারেন।
• যান্ত্রিক সমাবেশের অসুবিধা: রান্নাঘরের স্কেলের জন্য বার-মাউন্ট মডেলগুলি ইনস্টল করা সহজ। বাথরুমের স্কেলে চারটি সেন্সরের জন্য, আপনাকে কেবলগুলি একত্রিত করার জন্য কাজ করতে হবে অথবা একটি সংমিশ্রণ মডিউল কিনতে হবে।
• মাইক্রোকন্ট্রোলার সাপোর্ট: HX711 মডিউলগুলি কার্যত যেকোনো কার্ডের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, তবে নিশ্চিত করুন যে সরবরাহ ভোল্টেজ এবং লজিক স্তরগুলি সঠিক।

HX711 এবং এর লোড সেলগুলির মডুলারালিটি এবং কম দাম ইলেকট্রনিক ওজন প্রযুক্তিকে গণতন্ত্রীকৃত করেছে, যার ফলে যেকোনো নির্মাতা, শিক্ষার্থী বা পেশাদার নিশ্চিত সাফল্যের সাথে তাদের নিজস্ব পরিমাপ ব্যবস্থা তৈরি করতে পারবেন।

সঠিক নির্বাচন, ক্রমাঙ্কন এবং যান্ত্রিক সমাবেশ আপনার প্রকল্পের সাফল্য নির্ধারণ করে। নির্ভরযোগ্য এবং স্থিতিশীল পরিমাপের মাধ্যমে, আপনি গৃহ এবং শিল্প উভয় ক্ষেত্রেই পেশাদার ফলাফলের সাথে নিয়ন্ত্রণ, অটোমেশন এবং পর্যবেক্ষণ সিস্টেমগুলিকে একীভূত করতে পারেন।