Как самостоятельно сделать весы электронные
Чтобы сделать весы электронные самостоятельно, необходимы некоторые знания в области электроники и программирования. Мы же попробуем рассмотреть, с чего состоят весы и без чего не обойтись при их производстве. Составляющие электронных весов можно рассматривать в двух аспектах:
- Внешние составляющие элементы;
- Внутренние элементы, механизм весов.
К внешним составным частям можно отнести:
- Весопроцессор. Он вмещает в себя весь функционал и механизм обработки данных, полученных с весов. Обычно весопроцессором называют отдельный блок с экраном, клавишами и внутренними микросхемами.
- Клавиатура. На ней должны быть цифры от 0 до 9, функциональные клавиши. Клавиатуры могут быть различных типов.
- Экран для показаний веса и других данных. Для начала будет достаточно сделать весы, которые будут показывать хотя бы вес.
- Платформа. Платформа должна быть качественной и нужного размера. Можно взять пример с существующих моделей на рынке.
- Корпус. Необходимо будет продумать каркас, куда поместить все внутренности.
- Ножки. Ножки обязательно должны быть регулируемыми. Ведь очень важно для точности, чтобы устройство стояло по уровню.
Внутренне электронные весы гораздо сложнее.
Положив на платформу груз, осуществляется давление на эту платформу за счет силы тяжести. В зависимости от массы, сила, с которой груз будет давить на платформу, изменится прямо пропорционально. А на табло уже получаются значения в виде цифр. Чтобы преобразовать информацию от силы давления на платформу в графический вид, задействованы такие устройства:
- Тензометрический датчик веса.
- АЦП (аналого-цифровой преобразователь).
- Микроконтроллер или процессор.
Чтобы сделать весы самостоятельно необходимо детально ознакомится с каждым устройством, каких они бывают типов и какое именно вам необходимо. Вообще, сконструировать торговые или промышленные весы самостоятельно сложно, однако реально. Компания Унипро с радостью поможет вам в этом. Вы можете звонить консультироваться и покупать у нас все необходимые детали.
Главной составляющей электронных весов можно назвать тензодатчик. Начнем с его рассмотрения. Тензометрический датчик получил свое название из-за встроенного внутри тензорезистора. Именно тензорезистор выполняет основную функцию тензодатчика. Свойства те нзо резистора таковы, что он меняет свое сопротивление в зависимости от деформации. Этот принцип взят в основу разработки датчиков веса для современных устройств.
Когда на платформу поступает груз, тензодатчик весовой, находящийся под ней, испытывает нагрузку и деформируется, а вместе с ним претерпевает изменения и те нзо резистор. У последнего меняется сила сопротивления.
В то же время на тензодатчик подается напряжение, которое на выходе имеет измененное значение за счет воздействия с те нзо резистором. Значение выходного напряжения – это то, что требуется получить от тензодатчика.
Затем в действие вступает аналого-цифровой преобразователь. Он получает значение напряжения из тензодатчика и преобразовывает его в цифровой вид. Затем отправляет на обработку на микроконтроллер. Процессор анализирует значение напряжения и делает выводы о массе груза на платформе. Конечно, все это происходит очень быстро. Чтобы самостоятельно делать весы в домашних условиях, нужно понимать принцип работы тензодатчика и всей системы электронных весов.
Купить тензодатчик вы можете в Компании Унипро. В продаже имеются разные типы тензодатчиков, из разных категорий и разная на тензодатчик цена. Вы обязательно найдете то, что нужно.
Самые распространенные типы тензодатчиков:
- Одноточечный тензодатчик – устанавливается в весы один под платформу по центру. Предназначен для торговых, напольных, фасовочных, технических, балочных весов.
- Балочный тензометрический датчик на сдвиг или на изгиб. Применяют его для платформенных электронных весов и подобных конструкций.
- Стержневой тензодатчик нужен для тяжелых и габаритных весов – автомобильных, вагонных, бункерных. Подходит для грузов от 20 тонн.
- S-образный датчик веса применяют для подвесных и крановых электронных весов.
- Сдвоенная балка – для измерения массы от 10 тонн – для транспортных взвешиваний.
Выбирая тензодатчик, проверьте, в каких условиях будет он использоваться. В плане применения тензометрических датчиков, очень важна степень защиты от влаги и пыли. С связи с этим существуют отдельные классификации.
Также ознакомьтесь со схемой подключения тензодатчика перед его установкой. Очень важно, чтобы от датчика до АЦП шел целый, неповрежденный, несоединенный кабель. Причем кабель должен быть не обычным, а сверх качественным. Ведь малейшие влияния температуры, влажности, атмосферного давления могут повлиять на значение напряжения. А именно данное напряжение необходимо передать по кабелю без изменений. И звоните для консультации в офис Унипро – мы расскажем, какие существуют нюансы при работе с тензометрией.
Чтобы вам было проще конструировать свои собственные электронные весы, вы можете купить у нас готовый весопроцессор.
Весопроцессор сразу решит проблему соединения АЦП, микропроцессора, экрана, клавиатуры, других микросхем. Также вам не нужно будет думать над программированием весов электронных.
Весопроцессор может быть разным, в зависимости от типа весов и максимального предела взвешивания. Но у нас в наличии разнообразные варианты весопроцессоров. Чтобы было быстрее – звоните нашим менеджерам. Они помогут подобрать и блок индикации, и тензодатчик.
Весоизмерительный терминал – это другое название весопроцессора. Также вы можете встретить название весовой индикатор. Подбирать его можно по разным параметрам:
- Количество возможных подключений тензодатчиков (от 4 до 8);
- Тип экрана – жидкокристаллический или светодиодный, с подсветкой или без нее;
- Степень защиты от влаги и пыли — IP53, IP54, IP64, IP65;
- Наличие интерфейсов для подключения к другим устройствам;
- Функционал – функция усреднения массы, стабилизация показаний, тарирование, установка нуля, сума значений показаний.
- Для индикаторов веса также имеет значение температурный режим работы и влажность;
- Питания весоизмерительного терминала – от аккумулятора, от сети 220В или комбинированное.
Важно отметить, что если вы соединяете несколько тензодатчиков, это сделать не легко. Потому что соединение должно быть качественным и лучше, чтобы данную процедуру производит профессионал.
Также мы можем по вашей просьбе предоставить помощь в соединении тензодатчика с весопроцессором. Затем мы можем откалибровать электронные весы.
Что касается внешнего вида будущих электронных весов. Следует подумать о платформе и корпусе. Платформу для электронных весов принято делать из нержавеющей стали. Она тогда служит без ограничения времени, может использоваться в агрессивной среде. Заказать лист нержавеющей стали можно на предприятиях, занимающихся продажей металлопроката.
Корпус для электронных весов обычно пластиковый – если это настольные весы. Если же напольные, промышленные – то обязательно металлический. Сделать корпус для промышленных весов вам поможет сварщик. Затем его нужно покрасить, чтобы защитить от коррозии со временем.
Несмотря на то, что делая электронные весы самостоятельно, моно сэкономить средства. Если делать это необдуманно, их можно также потерять. Ведь расходные материалы и составляющие запчасти стоят немало. Поэтому, обязательно подходите с умом, изучайте спецификации, принцип работы тензодатчика и весопроцессора, смотрите схемы подключения. И обращайтесь за консультацией к специалистам Компании Унипро.
Копирование материалов сайта запрещено без письменного разрешения автора.
Электронные весы МАССА-К
Всегда на связи Контакты
Ведущий российский производитель весов
АО «МАССА-К» — российский производитель электронных весов. Завод существует с 1991 года и является предприятием замкнутого цикла: от разработки до изготовления и сервисного обслуживания. АО «МАССА-К» серийно выпускает более 900 моделей весов: для торговли и склада, весы с печатью этикеток, медицинские весы, весы для новорожденных, промышленные, товарные, счетные, лабораторные, крановые. На заводе серийно изготавливаются цифровые датчики взвешивания, что значительно увеличивает надежность весов при длительной эксплуатации.
ПОПУЛЯРНЫЕ ТОВАРЫ КАТАЛОГ
Как я сделал Wi-Fi весы, ниоткуда не уволился, а про жизнь вообще молчу
Из заголовка нетрудно видеть, что на это приключение меня сподвигло банальное стремление сплагиатить заголовок парней из Madrobots. А это ведь действительно было приключение: одна только история с затянувшейся покупкой INA125U настолько занудна, что может свести с ума кого угодно, кроме меня. Впрочем, возможно, я кое-чего о себе до сих пор не знаю.
Итак, весы. Я, как обычно, сделал все неправильно. А именно — не стал даже смотреть на то, что умеют делать типичные на текущий момент развития интернета вещей представители этого отряда, так сказать, скалярных. Поэтому мои весы умеют раздельно взвешивать трех разных особей человека (меня, жену и сферического гостя в вакууме), а также — пятерых кошачьих. Результаты озвучиваются близлежащим смартфоном и публикуются в табличке Google.
Ну а теперь — о том, как это сделать, имея на руках весы из ИКЕА, операционный усилитель TI INA125, Arduino Pro Mini, преобразователь Serial — Wi-Fi HiLink HLK-RM04, немного прочей рассыпухи и здоровенное шило в заднице.
Есть контакт!
Собственно, когда я покупал на DX.com преобразователь Serial — Wi-Fi, то был не столько очарован его возможностями (я о них тогда имел крайне туманное понятие), сколько ценой — по сравнению с тем же Wi-Fi-шилдом для Arduino. Разумеется, вскоре выяснилось, что различие в цене не просто так: из коробки преобразователь этот мало чем напоминает шилд. И, да, понимаю — это для вас очевидно, а для меня было откровением, что никаких GET/POST просто так не будет.
Тем не менее я почти сразу после покупки попробовал HLK-RM04 в деле. Сначала — и вовсе без микроконтроллера. Достаточно лишь подключить питание (5В) и пойти по дефолтному адресу, который указан в руководстве. Там же, после некоторых сомнений (как бы чего не запороть) вбил свои настройки Wi-Fi и выдал преобразователю статический IP, чтобы потом не искать его по всей сети.
Вот такие получились настройки. Забегая вперед — это полный комплект настроек для весов (IP и SSID подставите свои, а вот скорость порта довольно важна — на этой скорости HLK-RM04 будет общаться с контроллером):
На втором этапе подключил к контроллеру и посмотрел, что можно сделать без библиотеки и без усилий. Оказалось, что если переключить его в режим сервера, подключить к последовательному порту Arduino, и написать код, который что-то периодически печатает в этот самый порт, то потом в браузере можно посмотреть печатаемое. Тоже, в принципе, неплохо, но не слишком вдохновляло. Тем не менее, я это запомнил на самый крайний случай.
В общем, так бы и валялся HLK-RM04 в пыльной коробке, если бы не Madrobots. Я рассматривал любые варианты: и заставить преобразователь работать веб-клиентом, и, если не получится, то хотя бы забирать с него данные через Tasker на смартфоне, и тем же Tasker публиковать, куда мне надо. По счастью для первого варианта нашлась подходящая библиотека WiFiRM04 , которая в конечном итоге ведет себя практически как библиотека Wi-Fi для Arduino.
Есть, конечно, и специфика. Библиотека эта собрана в расчете на Arduino Mega, у которой и оперативной памяти много, и последовательных портов — выше крыши. Поэтому автор библиотеки по дефолту широким жестом использовал два порта Arduino Mega для общения с HLK-RM04, и в остатке имел подключение к десктопу через USB для одновременной отладки.
И, кстати, с учетом также по умолчанию включенного модуля отладки, даже крошечная программа с участием библиотеки WiFiRM04 компиллируется в чуть меньше 30КБ, так что перспективы миграции на Arduino Pro Mini казались немного сомнительными. Однако есть и хорошие новости: автор все же предусмотрел и работу с одним портом, и выключение отладочного модуля.
О первом написано на GitHub, а о втором я узнал из форума Arduino.cc.
И все же, если честно, отлаживался я на Mega, потому что показалось очень уж муторно постоянно отключать-подключать HLK-RM04 — ведь на Pro Mini он занимает единственный порт, поэтому даже для банальной загрузки новой версии программы преобразователь нужно отключать. Но есть и хитрость: если после загрузки программы в Pro Mini подключить и HLK-RM04, и одновременно десктоп с монитором порта, то видно, что именно контроллер отправляет преобразователю. А это позволяет понять, в каком вообще состоянии тот находится.
В сухом остатке для адаптации WiFiRM04 под Arduino Pro Mini потребовалось:
1) В at_drv.cpp сделать так:
#define DEFAULT_BAUD1 9600 #define DEFAULT_BAUD2 9600 2) Там же — вот так:
// use Serial1 as default serial port to communicate with WiFi module #define AT_DRV_SERIAL Serial // use Serial2 to communicate the uart2 of our WiFi module #define AT_DRV_SERIAL1 Serial 3) Там же — закомментировать #define _DEBUG_
// #define _DEBUG_ 4) Там же — не забыть поставить свой любимый цифровой пин в #define ESCAPE_PIN
#define ESCAPE_PIN 4 3) В wl_definitions.h изменить MAX_SOCK_NUM на 1
В обоих случаях, что с Mega, что с Pro Mini работоспособность этого гибрида ужа с ежом проверял на практике — отправлял запросы на сервер, который мог фиксировать их получение.
Своя ноша то тянет, то не тянет
На следующем этапе я занялся изучением вопроса о получении данных с весов. Теория гласила, что в зависимости от типа весы комплектуются одним, двумя или четырьмя тензодатчиками. Открыв обычные икеевские весы я осознал, что здесь, в общем, классическая схема: каждой пятке — по датчику, то есть всего четыре датчика. Смущало только количество проводов.
. оригинальная плата весов
По всему выходило, что каждый датчик оборудован тремя этими полезными штуками. Однако та же теория гласила, что вообще-то у (постоянных) резисторов два вывода.
. тензодатчик
Вдумчивое изучение Aliexpress показало следующее: хитрые китайцы выпускают датчики в виде половинки довольно популярного измерительного моста (мост Витстоуна).
Сам мост выглядит вот так (картинка из Википедии, ссылка на которую рядом):
И, в принципе, все было понятно. Но я никак не мог взять в толк, как четыре полумоста соединяются в один мост и зачем это нужно. Ответ на первую часть задачи дала родная плата весов. Те же китайцы, чтобы не тратить зря медь, подключили готовые общие точки куда надо: к источнику тока и к приемнику потенциала. А все остальное соединили так, чтобы получить мост. В итоге каждое фабричное полуплечо стало четвертью плеча:
Принцип измерения веса довольно прост: нагрузка изменяет сопротивление тензодатчиков, что закономерным образом выливается в изменение напряжения на выходе моста. Причем напряжение меняется линейно в зависимости от веса. В общем, все хорошо, если бы не одно но: выходное напряжение моста слишком мало, чтобы измерять его напрямую АЦП Arduino. Всемогущий интернет говорит нам, что для успеха необходим подходящий усилитель — с достаточно большим коэффициентом усиления, с достаточно малым шумом.
Тот же самый интернет советует использовать инструментальный операционный усилитель INA125 производства всем известной Texas Instruments. Множество соответствующих схемотехнических решений повторяют друг друга как под копирку и практически не отходят от классической схемы в даташите. И все же я решил быть оригинальным и выбрал для повторения вот такую схему:
Здесь R1: 39 Ом, R2: 1 кОм, C1: 100 нФ, C2: 100 мкФ. К площадкам 1, 2, 3 и 4 подключается измерительный мост, причем если я хоть что-то понимаю, то при подключении к мосту особо выбирать точки не нужно, главное, чтобы V+, V-, Vref и GND шли через один, т.е., к примеру: Vref, V+, GND, V-. С другой стороны, я впоследствии не стал рисковать, а просто посмотрел обозначения на родной плате весов, там было: E+, E-, S+ и S-, и соответствующим образом подключил все это к усилителю (E+ = Vref, E- = GND, S+ = V+, S- = V-).
Казалось бы, все ясно: купил деталей — и сиди паяй усилитель. Однако даже в ДС оказалось как-то адски сложно приобрести 1 (Один) усилитель TI INA125, а особенно — в DIP. Цены лежат диапазоне от 100 до 800 рублей, срок поставки — от завтра до через месяц, расположение контор и магазинов таково, что даже у депрессии начинается депрессия.
С силами я собирался примерно месяц. Потом плюнул на все и заказал в бутике Чип-и-Дип, но через их сайт. Таким образом сэкономил на семечках: если не ошибаюсь, то минимальная партия из 20 резистров стоила едва ли не меньше, чем один этот несчастный резистор в офлайновом магазине. Заодно выяснил, что SOL16 — это гораздо, нет ГОРАЗДО меньше, чем я думал. И просто так в навес его не распаять.
Я почти огорчился, но решил все же поискать какое-то решение проблемы. Нашлось в том же бутике. Это готовые платки-переходники, где таракан SOL16 внезапно растопыривается на площадки с вполне вменяемым 2.5 мм шагом. На радостях купил штуки три. Зачем они мне — ума не приложу, все жаба.
. таракан на плате
Остальные детали, тем не менее, распаял внавес. И еще сдуру распаял вилки, как на Arduino. Думал, что буду подключать через розетки, для простоты. Однако реальность оказалась более сурова, и в итоге пришлось замотать вилки, да и всю плату вообще изолентой. Тут еще один архитектурный косяк: изолента — белая.
. к HLK-RM04 подключился через вилки (шаг 2 мм). Оказалось — правильно, иначе бы замучился паять-отпаивать: ведь на время отладки нужно отключаться от модуля, чтобы освободить порт контроллера
Удивительно (я всегда удивляюсь, когда что-то, вышедшее из-под моих рук работает), но готовая плата, подключенная и к весам, и к Arduino, стала выдавать адекватные результаты. Так что теперь у меня на руках были все компоненты весов: весы с преобразователем напряжения и контроллер с блоком связи. Поэтому я отбросил пафос и обозвал первую версию программы альфой. Как оказалось — не зря.
. почти бета: альфа использовала светодиод на плате контроллера
В принципе, альфа неплохо работала, пока контроллер был подключен к компьютеру (на это время я пользовался или Mega, или Pro Mini, но — без HLK-RM04, по означенной выше причине нехватки последовательных портов). Однако при переходе на автономное питание возникло ощущение, что вся конструкция сошла с ума. Небольшое расследование показало, что я снова столкнулся с проблемой, знакомой по Автомату света и музыки АСИМ-АУ-2-6. А именно — постоянные флуктуации значений при чтении аналогового пина контроллера, которые я связываю с импульсной природой блока питания.
Можете полюбоваться на эти самые флуктуации в состоянии покоя
17.05.2014 23:55:51 user 28 17.05.2014 23:56:03 user 21 17.05.2014 23:56:28 user 11 17.05.2014 23:56:41 user 58 17.05.2014 23:56:53 user 10 17.05.2014 23:57:05 user 22 17.05.2014 23:57:18 user 30 17.05.2014 23:57:30 user 26 17.05.2014 23:57:42 user 9 17.05.2014 23:57:55 user 22 17.05.2014 23:58:07 user 28 17.05.2014 23:58:20 user 22 17.05.2014 23:58:32 user 29 17.05.2014 23:58:45 user 13 17.05.2014 23:58:57 user 26 17.05.2014 23:59:10 user 22 17.05.2014 23:59:22 user 44 17.05.2014 23:59:34 user 22 17.05.2014 23:59:47 user 58 17.05.2014 23:59:59 user 13 18.05.2014 0:00:11 user 29 18.05.2014 0:00:24 user 14 18.05.2014 0:00:36 user 51 18.05.2014 0:00:49 user 22 18.05.2014 0:01:01 user 11 18.05.2014 0:01:14 user 30 18.05.2014 0:01:26 user 27 18.05.2014 0:01:38 user 9 18.05.2014 0:01:51 user 29 18.05.2014 0:02:03 user 28 18.05.2014 0:02:16 user 9 18.05.2014 0:02:41 user 22 18.05.2014 0:02:53 user 8 18.05.2014 0:03:06 user 28 18.05.2014 0:03:18 user 27 18.05.2014 0:03:30 user 22 18.05.2014 0:03:43 user 27 18.05.2014 0:03:55 user 31 18.05.2014 0:04:07 user 22 18.05.2014 0:04:20 user 28 18.05.2014 0:04:32 user 22 18.05.2014 0:04:45 user 10 18.05.2014 0:04:57 user 24 18.05.2014 0:05:09 user 27 18.05.2014 0:05:22 user 22 18.05.2014 0:05:34 user 27 18.05.2014 0:05:47 user 23 18.05.2014 0:05:59 user 22 18.05.2014 0:06:12 user 14 18.05.2014 0:06:24 user 28 18.05.2014 0:06:36 user 59 18.05.2014 0:06:49 user 55 18.05.2014 0:07:01 user 27 18.05.2014 0:07:14 user 58 18.05.2014 0:07:26 user 27 18.05.2014 0:07:38 user 22 18.05.2014 0:07:51 user 24 18.05.2014 0:08:03 user 28 18.05.2014 0:08:16 user 57 18.05.2014 0:08:28 user 28 18.05.2014 0:08:53 user 28 18.05.2014 0:09:05 user 28 18.05.2014 0:09:18 user 24 18.05.2014 0:09:30 user 23 18.05.2014 0:09:43 user 8 18.05.2014 0:09:55 user 28 18.05.2014 0:10:07 user 13 18.05.2014 0:10:20 user 22 18.05.2014 0:10:32 user 36 18.05.2014 0:10:45 user 30 18.05.2014 0:10:57 user 26 18.05.2014 0:11:10 user 59 18.05.2014 0:11:22 user 57 18.05.2014 0:11:34 user 29 18.05.2014 0:11:47 user 27 18.05.2014 0:11:59 user 27 18.05.2014 0:12:11 user 28 18.05.2014 0:12:24 user 27 18.05.2014 0:12:36 user 17 18.05.2014 0:12:49 user 11 18.05.2014 0:13:01 user 21 18.05.2014 0:13:14 user 53 18.05.2014 0:13:26 user 54 18.05.2014 0:13:38 user 56 Изучение форума Arduino.cc показало, что я не один такой счастливый. Один из рекомендуемых методов борьбы с этим эффектом — подтянуть аналоговый пин к земле, использовать провода минимальной длины. Но и провода у меня были не длиннее 10 сантиметров, да и аналоговый пин, как нетрудно видеть из схемы, уже подтянут к земле. Поэтому пришлось обратиться к проверенной методике: во-первых, добавил в программу некое пороговое значение веса, заведомо больше наблюдаемых флуктуаций. А, во-вторых, так как флуктуации были слишком заметными, рассчитывал вес как среднее достаточно большого, хотя и не бесконечно большого, количества измерений. Если точнее, то усредняю тысячу замеров, что более-менее приводит флуктуации (да и значения вообще) в более-менее разумные пределы.
Но это оказалась не единственная проблема. Я настолько привык полагаться на чужие схемы, что сначала не понял, почему весы в какой-то момент начинают показывать одну и ту же величину. А потом стало ясно: это потолок измерений. Я не гений, поэтому потратил довольно много времени и на выяснение этого немудреного факта, и на решение проблемы.
Суть проблемы в том, что коэффициент усиления INA125 задается резистором R1 по формуле:
Таким образом, усиление по версии авторов схемы установлено на уровне 1500 (1542,5, если точнее). Видимо, оно подбиралось под конкретный экземпляр весов, о чем я не задумывался. Для моих весов, если судить по результатам, это оказалось слишком. Поэтому я добавил еще один резистор 39 Ом и получил немного другой результат: усиление в районе 773.
При этом следует помнить, что исходя из того же даташита INA125, напряжение на выходе усилителя не превышает 3.8В. Отсюда получаем максимальную величину чтения аналогового пина Arduino: (3,8*1024)/5 = 778. К этому моменту я также успел приложиться к весам, поэтому выяснил, что соотношение между весом и значением на аналоговом пине составляет примерно 7,25.
Резюме: при текущем усилении теоретический предел измерений весов составляет около 107 кг, что меня более чем устраивает. Но если будет что-то беспокоить, тогда, наверное, поменяю резистор и подберусь к эксплуатационной границе в 150 кг. И пост-резюме для любопытных. Весы я калибровал по другим напольным весам. Понятно, что точность там плюс-минус тапок, ну так и у оригинала она такая же.
Никаких эталонных весов не использовал. Просто три замера на одних, три замера на других. И среднее арифметическое каждого экземпляра делим друг на друга. Отсюда и коэффициент между тем, что получает Arduino и реальным весом.
Одни за всех
Итак, у меня были откалиброванные весы и железки, способные передавать показания… куда-нибудь, в общем, способные. Осталось совсем немного: написать рабочую программу с многопользовательским многовидовым режимом и, по возможности, более-менее удобным способом переключения видов и пользователей.
Объяснение простое. Я хотел получать идентифицируемые результаты взвешивания для себя, жены и дать поиграться гостям, не смешивая их результаты со своими. А еще иногда хотел бы взвешивать наших котов, причем с минимумом усилий. Вы же знаете, как взвешивают котов, да? Берешь кота на руки, встаешь на весы, запоминаешь вес, отпускаешь кота, снова встаешь на весы. Потом из большего вычитаешь меньшее.
В общем, слово за слово, а определилось два вида (люди и коты) и восемь пользователей. Поэтому, напоминаю, более-менее удобное управление было крайне желательным.
От идеи использования родного ЖК-дисплея я отказался практически сразу, как почитал про реверс-инжиниринг протокола общения с ним. А купленный по случаю 0.96-дюймовый OLED-экран я успел убить где-то в процессе экспериментов (наверное, он все же был на 3.3В, а не на 5В, как обещали китайцы). Да и по чести, я жутко облажался: на фото дисплей казался довольно крупным, а по факту оказался крошечным — с высоты роста все равно ничего не было бы видно. Кроме того, еще на этапе тестирования выяснил, что вместе библиотека дисплея и библиотека WiFiRM04 не уживаются. Очевидно, памяти у Pro Mini для них обеих слишком мало.
Поэтому из средств вывода оставались пищалки и светодиоды. Лирическое отступление: сейчас ко мне едет сегментный светодиодный дисплей, который, возможно, прикручу к весам, но, возможно и нет — уж слишком мне нравится то, что получилось. Светодиодом я планировал показывать готовность весов к работе, а пищалкой — озвучивать текущий статус, успешную отправку показаний и ошибки.
Что касается средств ввода, то мне хотелось обойтись абсолютным минимумом. Вот представьте: вы стоите на весах, а еще какие-то кнопочки, переключатели — к чему это? Одновременно не хотелось и быть прикованным к смартфону, если предположить, что нужная настройка активировалась бы смартфоном. То есть, в идеале управление по моей идее должно быть таким, что и среди ночи с закрытыми глазами можно было бы без вопросов взвеситься.
И тут я подумал: «Эй, чувак, у тебя же под ногами четыре прекрасных датчика веса (ну ок, один синтетический). Почему бы не использовать их как всемогущую кнопку?». Честно скажу: половина личности (деятельная) была в восторге от столь изящного решения проблемы; вторая половина (ленивая) — в глубокой тоске. Но идея увлекла, и через некоторое время проб и ошибок на свет появилась следующая концепция управления: переключение режимов и пользователей нажатиями на стол весов, а индикация текущего статуса — звуковыми сигналами.
В общем «меню» примерно такое:
1) Первое нажатие после взвешивания или сразу после включения сообщает текущий статус;
2) Последующие однократные нажатия переключают пользователей в пределах категории;
3) Двукратное нажатие переключает режимы (люди/коты);
4) Трехкратное нажатие выполняет сброс настроек в значения по умолчанию.
Звуковая индикация тоже довольно простая. Один длинный сигнал означает людей, два длинных — котов. Последующее количество коротких сигналов — номер пользователя в очереди. В этой версии азбуки морзе, например, тире-точка-точка означает, что взвешиваем человека номер два; а тире-тире-точка — кота номер один.
Разумеется, на стол весов достаточно нажимать носком стопы (и нечего на карачках ползать). И, разумеется, временные интервалы для нажатий и аудиосигналов подобраны так, чтобы это было комфортно для управления и восприятия. Т.е. есть и акустический фидбек нажатия, и достаточная пауза, чтобы успеть нажать несколько раз подряд за таймаут, отведенный на команду.
Осталась самая малость — как-то узнать собственный вес. А для этого я воспользовался хитрыми интернет-сервисами, и поэтому вес объявляет ближайший Android-девайс (планшет там или смартфон). В теории, можно скрестить и с iOS, но мне не на чем проверить. Задержка получается крайне небольшая, а с учетом того, что это вообще-то весы, которые без интернета и не должны работать, то концепция вполне жизнеспособная.
Есть ли жизнь после HTTPS или как заставить весы говорить
Результаты измерений я сразу планировал выкладывать в интернет. Точно так же, как это делаю с текущим климатом дома и рядом с ним. Но по ряду причин мой любимый Народный мониторинг для этой цели не подходил. Зато вполне подходили таблицы Google, но они требовали подключения через HTTPS, чего Arduino вытянуть никак не может — ни с родным сетевым шилдом, ни, тем более, с неродным.
Но оказалось, есть очень даже привлекательное решение — сервис Pushing Box, такая вся из себя специальная уведомлялка как раз для интернета вещей, если верить описанию. И она, умница, берет всю эту SSL-магию на себя. А изучение того же Google привело к рецепту скрещивания Arduino и таблиц Google и вот еще важно про кнопочку Submit.
В двух словах: делаете форму в Google, заводите эккаунт на Pushing Box. Потом в Pushing Box:
1) Добавляете форму Google как сервис CustomURL, где URL должен быть вида:
https://docs.google.com/forms/d/ID ВАШЕЙ ФОРМЫ/formResponse 
2) Добавляете сценарий, который выглядит, например, так:
?entry.11234123=$status$&&submit=Submit Здесь entry.11234123 — имя поля формы, которое можно посмотреть в ее исходном коде. множественные поля, как обычно, объединяются через &.
3) Из кода Arduino (или что там у вас) добавление данных производится HTTP POST/GET следующего вида:
http://api.pushingbox.com/pushingbox?devid=v0123456789ABCDE&status=open Здесь devid — идентификатор, выданный Pushing Box, «open» — передаваемое значение.
Возвращаясь к объявлению результатов. Этим занимается связка Pushing Box и Newtifry, который существует в двух ипостасях: сервиса Pushing Box и аппа для Android (есть аналогичный сервис для iOS).
Причем я завел сразу несколько сценариев — по одному на каждого пользователя-человека и один общий для котов. Просто для того, чтобы потом можно было гибко настроить чей смартфон и когда объявляет вес.
В итоге мой HTTP-запрос к Pushing Box выглядит примерно так:
http://api.pushingbox.com/pushingbox?devid=v0123456789ABCDE&name=имя&name1=username&weight=99.9 Строка выстрадана. Оказалось, что Newtifry отлично передает кириллицу TTS Android, но та же кириллица превращается в кракозябры в таблице Google. Поэтому я передаю в Pushing Box одно и то же имя дважды: кириллицей и латиницей. Первое через Newtifry озвучивается смартфоном, а второе через CustomURL отправляется в таблицу.
Кстати, отметку о времени Google проставляет автоматически, поэтому о ней у меня голова не болит:
А еще после некоторых размышлений и консультаций с автором Народного мониторинга я все же подключил его к весам. Что характерно, через тот же Pushing Box, который в итоге стал неким концентратором-ретранслятором данных.
Все оказалось очень просто. Предположим, что у вас уже есть учетки на Pushig Box и Народном мониторинге. Тогда сначала идем в Pushing Box и добавляем в сервисы еще один CustomURL:
http://narodmon.ru/post.php 
Потом идем в сценарии и создаем новый или добавляем в существующий новое действие — только что созданный CustomURL. А в строке Data добавляем оставшуюся часть запроса:
?ID=0123456789AB&AB9876543210=$weight$ 
Здесь в терминах Народного мониторинга ID — ваш идентификатор устройства, а следующий за ним номер — идентификатор датчика. Соответственно, датчиков можно понаделать на всех доступных пользователей. Однако в контексте моей реализации весов, один датчик эквивалентен одной группе пользователей, которых всего четыре: по одной на каждого человека и одна на всех котов (да, дискриминация, но вы можете исправить, если захотите).
Ну а $weight$ — это хорошо известный вам вес, который Pushing Box получает от весов и отправляет, куда скажут.
Конструкция
В моей конфигурации для сборки весов потребуется:
1) Весы с 4 тензодатчиками. Насколько я понял, это довольно популярная сейчас конструкция, но не могу гарантировать, что всякие сделаны именно так. Важный момент: клиренс весов должен быть таким, или у весов должен быть такой корпус, чтобы туда поместилась вся электроника. Иначе вам придется класть коробочку рядом.
2) Преобразователь Serial-Wi-Fi HLK-RM04. Вот, например.
3) Инструментальный усилитель INA125 в любом корпусе, с которым сумеете разобраться.
4) Обвес для усилителя (конденсатор 100 мкФ, 100 нф, резистор 1 кОм, резистор задачи коэффициента усиления).
6) Пищалка. У меня — пьезокерамическая, поэтому подключается к контроллеру напрямую (достаточно высокое сопротивление). Для динамиков вам придется сделать некоторое подобие усилителя, так что решайте сами, что вам больше нравится.
7) Arduino Pro Mini. Вот, например.
8) Провода, блок питания 5В и прочие паяльники.
Набросок схемы выглядит следующим образом:
Необходимые комментарии. Я взял первую попавшуюся рисовалку, но в ее базе была только Arduino nano. В наших целях разницы нет никакой, но имейте в виду, что в моей версии — Pro Mini.
Номинал резистора зависит от светодиода, который вам попадется.
Типовую схему включения INA125 вы имели счастье наблюдать выше. Там вам понадобится только подобрать резистор R1 под свои весы. Это, к сожалению, только опытным путем.
Пищалка — пьезокерамическая. НЕЛЬЗЯ подключать к контроллеру обычные динамики напрямую. Убьете, причем не динамик.
Удивительно, но факт — все, что мне было нужно, каким-то чудом поместилось в оригинальном корпусе весов. Разве что я варварским способом удалил оттуда даже малейший намек на батарейный отсек. А дисплей, пусть и нерабочий, оставил — он великолепно маскирует безобразие внутри.
Алгоритм
Если честно, это первый раз, когда я рисую алгоритм. К тому же — после того, как все сделал. Зато вот нарисовал и увидел по крайней мере одну вещь, которую можно оптимизировать в следующей версии программы.
С кодом ситуация аналогична резистору для коэффициента усиления. От вас потребуется подобрать три величины:
1) tare — «пустой» вес весов при включении
2) treshold — отклонение от пустого веса (если будет)
3) соотношение между значением на аналоговом входе Arduino и весом. Текущее — 7.25, задается в разделе процедуре sendWeight
Секретный код
Сертификация весов
✅ Как получить обязательный сертификат на весы. По каким техрегламентам проверяется оборудование для взвешивания. Порядок обязательной и добровольной сертификации весов по ТР ТС и ГОСТ.
Весы используются для взвешивания человека, товаров или грузов. Порядок подтверждения качества и безопасности таких товаров зависит от их характеристик и целевого назначения. На бытовые электронные устройства для измерения веса оформляются сертификаты по техрегламентам ТС.
Какие документы нужно получать на весы электронные?
- если используется напряжение ниже 50В, сертификат на весы электронные выдается по техрегламенту ТС 020/2011 (электромагнитная совместимость);
- для электронных устройств, работающих с напряжением от 50 до 1000В, сертификат оформляется сразу по двух техрегламентам ТС 020/2011 и 004/2011 (безопасность низковольтного оборудования);
- если электронные весы предназначены для торговли или промышленности, на них нужно получить декларацию ТР ТС.
Специальные требования предусмотрены для выпуска на рынок медицинского оборудования для взвешиваний. На все медицинские изделия нужно получать регистрационное удостоверение Минздрава.
На электронные весы сертификат соответствия также можно получить в добровольном порядке. Это не освобождает от обязанности пройти оценку соответствия по техрегламентам ТС, оформить обязательные разрешительные документы.
Обязательную и добровольную сертификацию можно пройти в аккредитованных центрах. Это гарантирует объективность результатов проверки и выданных бланков, строгое соответствие законодательству РФ и ЕАЭС. Подробную информацию о правилах сертификации вы можете получить у наших специалистов.
Появился вопрос? Оставь заявку на бесплатную консультацию!
Порядок оформления
Чтобы сертифицировать оборудование для взвешивания, отечественные организации и предприниматели могут обратиться с заявкой в аккредитованный центр. В заявке нужно точно указать название и признаки товара, коды ТН ВЭД и ОКПД2. По этой информации будет выбрана схема оценки соответствия.
Сертификационная процедура предусматривает следующие этапы:
- идентификация товара, изучение технической документации изготовителя и заявителя;
- проведение лабораторных тестов и измерений, определение фактических характеристик устройств;
- сверка характеристик с нормативными показателями безопасности электротехники;
- при соответствии норме все результаты испытаний отражаются в протоколе;
- заявителю выдается сертификат и протокол испытаний, а сведения о документах вносятся в реестр ЕАЭС.
По регламенту ТС 020/2011 эксперты проверят электромагнитную совместимость изделия с другой электротехникой, т.е. убедятся в отсутствии помех на их работу. По регламенту ТС 004/2011 изучаются показатели безопасности низковольтных устройств, надлежащей защиты пользователя от воздействия тока. Также будет изучена техническая документация изготовителя. На электротехнику должны разрабатываться инструкции и руководства по применению, паспорт безопасности.
Срок действия разрешительных документов зависит от применявшейся схемы сертификации. На 5 лет можно получить сертификат, если проводилась оценка соответствия по серийной продукции с подтвержденными условиями производства. Для товаров из отдельной партии разрешительный бланк действует до момента ее реализации.
Предъявлять обязательные сертификаты и протоколы нужно на таможне, при инспекционных проверках в торговой сети. Отсутствие документов автоматически влечет наложение штрафа с конфискацией несертифицированных изделий.
Чтобы не попасть под такие санкции, своевременно обращайтесь в наш центр сертификации, мы поможем получить разрешительную документацию.
По схожим правилам проходит добровольная сертификация. Заявитель может ссылаться на действующие стандарты, либо разработать и зарегистрировать собственные техусловия. При добровольной оценке соответствия можно провести испытания и проверки даже по отдельным характеристикам устройств, что особенно важно для новой продукции на рынке. Вместе с добровольным сертификатом будет выдан протокол лабораторных испытаний с указанием фактических и нормативных значений товара.
Обратитесь к нашим специалистам, чтобы получить разъяснения о правилах сертификации. Мы окажем содействие в подготовке документации, помощь на всех этапах процедуры. Звоните, по всем возникшим вопросам мы проконсультируем бесплатно!
Какие весы подлежат сертификации?
Разрешительные документы на весы оформляются для импорта и реализации товаров в ЕАЭС:
- в обязательном порядке;
- добровольно.
Весы, которые работают от сети или используются на промышленных предприятиях, подлежат обязательной оценке.
На все остальные виды весов может быть оформлено отказное письмо или отрицательное решение по заявке, а также добровольный сертификат.
Обязательная оценка соответствия осуществляется на основании ТР ТС:
- 004/2011. Под его действия попадают низковольтная аппаратура и устройства;
- 020/2011. Регламент включает нормы по электромагнитной совместимости;
- 010/2011. ТР содержит нормы, которым должны отвечать механизмы, используемые в промышленности;
- 037/2016. ТР указывает нормы содержания вредных элементов в устройствах.
Перечень документов для сертификации весов
Чтобы оформить разрешительные документы на весы, заявитель должен предоставить:
- сканы ОГРН, ИНН;
- ГОСТ или технические условия на продукцию;
- информацию о продукции, в том числе коды ТН ВЭД;
- данные о выпускающем товар предприятии;
- договор уполномоченного представителя, контракт на поставку импортной продукции, инвойс;
- протоколы испытаний ранее проведенных исследований (при наличии);
- сертификат, подтверждающий функционирование на предприятии СМК (при наличии).
Для проведения испытаний осуществляется отбор образцов продукции – по результатам отбора составляется акт.
Помните! Если весы имеют возможность подключения по Bluetooth, то необходимо оформление нотификации.
Какие есть штрафы за отсутствия документов?
Если весы, в производстве, импорте или реализации которых вы заняты, попадают под обязательные процедуры оценки соответствия, их реализация без разрешительных документов – нарушение законодательных норм.
Виновные лица привлекаются к ответственности по КоАП РФ в форме:
- штрафа. Размер определяется исходя из сопутствующих факторов нарушения. Его величина может достигать 600 тыс. рублей;
- конфискации продукции. Мера может применяться по отношению ко всей партии, при реализации которой были зафиксированы нарушения;
- приостановления деятельности компании. Максимальный срок меры достигает 90 дней.
Срок действия добровольного сертификата на весы?
Добровольная сертификация проводится для получения документального подтверждения качества товара по требованиям государственного стандарта или технических условий.
Оформление добровольного сертификата с целью получения конкурентного преимущества и дает возможность вам выделить качественные показатели товара.
Срок действия документа составляет 1 или 3 года.
Обратите внимание! Оформить добровольный сертификат можно только после того, как будет пройдена обязательная сертификация или декларирование.
Добровольный сертификат регистрируется в реестре СДС (системы добровольной сертификации), которая зарегистрирована в Росстандарте.
С этой статьей также читают
Любой продукт имеет определенную степень качества и безопасности. Перед тем как попасть на рынок товары проверяются на соответствие требованиям, пропи. далее
Как следует из определения, низковольтное оборудование работает от электротока с напряжением 50-1000В. В эту категорию подпадают бытовые и промышленны. далее
Вопрос пользователя
Добрый вечер. Подскажите, пожалуйста, требуется ли обязательная сертификация детских электронных весов на батарейках и обычных напольных (для взвешивания человека) весов на батарейках?. Оба вида НЕ питаются от сети. Можно ли обойтись Отказным письмом?
08.11.2022 Юлия
Читать ответ
Ответ специалиста
Добрый день, Юлия! Электронные весы на батарейках подлежат обязательному подтверждения соответствия по одному техническому регламенту Таможенного Союза 020 в форме декларирования. Декларация регистрируется на основании протокола. Протокол может быть оформлен по разным схемам, согласно регламенту — схеме 1д или 3д. Кроме декларации и протокола, если вы РФ производитель, у вас должен быть документ на производство продукции — это либо ГОСТ (бесплатный российский стандарт, есть в интернете), либо Технические условия (ТУ), если подходящего ГОСТа нет. С разработкой ТУ мы тоже сможем помочь. Более подробную информацию я отправила вам на почту. Жду обратной связи!