Analyse und Diskussion um eine korrekte Implementierung des HX711

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Masse (GND) muß immer das niederohmigste und niederimpedanteste Netzwerk sein; die Masseverbindungen dürfen nicht einfach nur dort hergestellt werden, wo zufällig gerade ein GND vorbeikommt (oder vielleicht an ein MCU-Pin, das man ja nach GND ziehen könnte…ohje), sondern sollten auch hier an jenen Stellen geschaffen werden, wo sie wirklich fehlen und hingehören: an das HX711-PCBA.

Wenn die individuellen Lötfertigkeiten es hergeben, verbinde man E- und GND direkt auf dem Aufsteckboard (Beispielbild):

(auf dem dreipoligen header des BOB-HAT reicht dann ein jumper von Schirm nach rechts (GND), damit dann Potenziale von Schirm nicht auch noch über das ADC-Board laufen)

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So,

ich habe jetzt als Erstes an einer der beiden HATs die Masseverbindung an der dreifach Lötpunktebrücke hergestellt, indem ich eine Drahtbrücke über alle 3 Lötaugen gelegt habe.

Resultat was ich unmittelbar sehen konnte: Wundersamerweise ist die LED, die sonst permanent leuchtete, jetzt aus.

Beim zweiten System mache ich das morgen.

das kann ich zusätzlich noch morgen beim 2. Board vornehmen … also die 3 Lötaugenverbinden und dann noch am PCB selber die Brücke ziehen … ist dann doppeltgemoppelt, aber da es ja alles Masse sein sollte, sollten keine Potentialunterschiede da sein.

Beim Entwickeln der BOB-HAT-V5 war ich mir nicht sicher, welche Verbindungen am besten sind für Stabilität wie Aussetzer, Temperaturdrift usw. Darum habe die Jumper-Lösung genommen, da kann man leichter testen. Ich dachte auch, es wäre am besten, den Schirm der Wägezelle mit AGND des HX711 zu verbinden, wie man es mit dem Mikrofoneingang bei einem Verstärker macht. Aber ich habe es noch nicht ausprobiert.
Wenn jetzt neue Erkenntnisse dazu kommen, werden sie in die nächste Platinenversion fliessen.

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Das das Problem erst jetzt richtig aufkeimt verwundert mich ein wenig, das mit der fehlenden Masseverbindung ist auch schon seit längeren bekannt ebenso die Problematik mit der Stromversorgung, mir war aber nicht bewusst, das das hier noch nicht richtig durchgekaut wurde.

Ich habe früher mich schon relativ viel mit der Problematik beschäftigt und es gab dort immer die varianten wie geht auch problemlos ohne GND und Ja sie brauchen 5V aber es geht auch gut mit 3V3. Und auch einige wenige die das Gegenteil behauptet hatten.

Ich persönlich bin Aktuell gerade heftig im Stress. Kann daher dem Forum nicht all-zuviel zeit widmen.

Vielleicht schaffe ich es aber trotzdem einen Vergleich der verschiedenen Typen.

Versuchsaufbau mäßig kann ich aber nicht viel bieten. Einmal mein Waagen Experimentierboard, wo ich alle Typen der HX711 Platinen anschließen kann. Dann habe ich auch noch 3 oder 4 Verschiedene Typen des HX711. Und als “Klimakammer” könnte ein Karton auf dem Heizbett meines 3D Drucker dienen. Damit müsste sich relativ genau und vor allem reproduzierbar eine Temperatur von Raumtemperatur bis hoch zu 100°C regeln lassen und vor allem auch Zeitverläufe Darstellen lassen.

Die frage die sich mir stellt ist was sollte ich dabei beachten, damit die Datensätze auch aussagekräftig werden.

Falls jemand ebenfalls lust und Zeit hat da genauer nachzuforschen, kann ich ihm sicher noch ein Experimentier Board bis auf den FiPi und die Sensoren bestücken.

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Naja, möchte man annehmen - es gibt da aber auch wieder das Problem mit den Brummschleifen, also redundanten Masseführungen, die sich anders verhalten, als man möchte. In so einer mixed mode -Schaltung, also Digital- und Analogtechnik auf einem Brett, würde man eine eigene Digitalmasse und eine Analogmasse (als plane, Massefläche) bauen, die an nur einer Stelle zusammentrifft: meist wären das die AGND- und DGND-Anschlüsse der ADC (oder DAC), die auch nur dort ihre einzige Verbindung hätten.
Deshalb wäre es in meiner Skizze und ‘in echt’ besser, den GND-Anschluß direkt an das GND-Pin des IC zu führen.

Egal, können wir bei dem Ding ohnehin nicht ändern, da ist alles besser, was den Zustand zu vorher ändert! ;)

Über den Schirm dürfen eh keine Ströme fließen (darf nur einseitig aufgelegt sein: an der Platine, nicht an der Wägezelle), daher ist es nicht ganz so wichtig, an welchem Punkt der beiden hier möglichen Du den nun anschließt.

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Also das hier ist das Ergebnis der Massebrücke… schon komisch dieser Wobble


Und wenn man ein wenig länger schaut, dann erhält man am Nachmittag wieder die Parabel.
MIT Masseverbindung:
OHNE Masseverbindung

Und ganz ehrlich, ich konnte heute beim Besten Willen KEINE Sonne finden.
Ich versuche jetzt erst einmal als nächstes eine ordentliche Spannungsquelle zu nehmen …

Folgeschritt wird dann die HX711 einmal mit der korrekten Spannung für die Wägezelle zu betreiben … 5.0V

Hier noch ein Link von den Beelogger Kollegen:
HX711Boards

Danke!


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Vielleicht einmal etwas weiter gedacht … wäre es nicht ohnehin besser eine eigene Platine mit einer HX711 oder ADS1131 diskret aufzubauen? Ordentliche Beschaltung nach Specs, mit externem Oszillator Quarz
Perspektivisch dann diese Als N-fach Version auszulegen und mittels RS485 SLAVE (MODBUS) dann an eine FiPy Platine anzuflanschen, die dann als RS485 Master fungiert?

Unser Wägezellenanbieter selbst vertreibt das dann so:
BOSCHE WTS

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Dafür ist auf BOB-HAT-V5 der Anschluss HX711digital vorgesehen: GND,DT, SCK, 3V3. Leider keine 5V.

Das ist kein BUS !

Aber damit wäre genau das möglich was du im ersten Teil deines Posting schreibst, nämlich diese neue Platine, auch wenn sie nicht den form factor des alten boards hat dort anzuschließen. RS485 nennst du ja selbst “perspektivisch”.

Du könntest sogar darüber versuchen die lila Platine aus deiner Teilekiste daran anzuschließen und zu schauen, ob es damit besser läuft als mit der aktuellen. Wollte ich dir eh noch vorschlagen.

Der ADS1131 ist nur ein 18bit ADC, wenn einen von TI, dann eher den ADS1231, 2 oder 4.

Die pinouts weichen ab … dann muss man rumfriemeln. Wäre das mein HAT würde ich das machen…

Den ADS meinte ich den 1231; da war mir die Tastatur im Weg.

Die Leitungen Du ansprichst sind für längere Übertragungswege ungeeignet.

Die DS18B20 sind auch mit längeren Kabeln benutzbar, der BME280 funktioniert an einer 1,5 m langen Leitung.

Ds18B20 ist ein propietäre 1W bus und kann funktionieren hängt von der Topologie und dem verwendeten Kabel ab.

Einen SPI auf 1,5m zu verlängern kann funktionieren ist aber auch wieder out of spec

Bei I2C wird es noch schwieriger

Wenn ich von einem Bus rede ist das ein Industriestandard wie RS485 oder CAN Bus .

Von den Technologien KANN funktionieren haben wir bereits genügend vorliegen die es nicht tun.