HX711 压力传感器模块

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "./HAL/OLED/OLED.h"
#include "./HAL/HX711/hx711.h"
/* USER CODE END Includes */

/* USER CODE BEGIN PV */
uint32_t Time_Now;
uint32_t Maopi;       // 毛皮基准值
uint16_t weight;     // 实际重量(g)
/* USER CODE END PV */

int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();

    /* 初始化所有已配置的外设 */
    MX_GPIO_Init();

    /* USER CODE BEGIN 2 */
    OLED_Init();              // OLED显示屏初始化
    Hx711_Init();             // HX711初始化(含GPIO配置+获取毛皮)
    Maopi = Hx711_Get_Maopi();  // 获取空载毛皮基准值
    /* USER CODE END 2 */

    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    while (1)
    {
        if(HAL_GetTick() - Time_Now >= 500)       // 500ms更新一次
        {
            weight = Hx711_Get_Weight(Maopi);  // 获取实际重量

            OLED_Clear();                                     // 清屏
            OLED_CenterPrintf(24, "%dg", weight);       // 居中显示重量
            OLED_Update();                                    // 更新显示

            Time_Now = HAL_GetTick();                       // 更新时间戳
        }
        /* USER CODE END WHILE */
    }
}

/* 称重校准系数（关键参数）
 * 重量偏大：增大该数值；重量偏小：减小该数值
 * 校准方法：用已知重量物体测试，调整至测量值与实际值一致 */
#define HX711_CALIBRATION_FACTOR    474.0f

// 称重最大量程限制（单位：g，5kg）
#define HX711_MAX_WEIGHT            5000u

/* HX711 硬件引脚定义（STM32 GPIOB） */
// DIO引脚（数据输入）- GPIOB Pin3
#define HX711_DIO_GPIO_CLK_ENABLE()  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define HX711_DIO_PORT               GPIOB
#define HX711_DIO_PIN                GPIO_PIN_3

// SCK引脚（时钟输出）- GPIOB Pin4
#define HX711_SCK_GPIO_CLK_ENABLE()  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define HX711_SCK_PORT               GPIOB
#define HX711_SCK_PIN                GPIO_PIN_4

/* 引脚操作宏定义 */
#define HX711_SCK_LOW()   HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_PORT, HX711_SCK_PIN, GPIO_PIN_RESET)
#define HX711_SCK_HIGH()  HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_PORT, HX711_SCK_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define HX711_DIO_READ()  HAL_GPIO_ReadPin(HX711_DIO_PORT, HX711_DIO_PIN)

void Hx711_GPIO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

    // 1. 使能DIO和SCK引脚对应的GPIO时钟
    HX711_DIO_GPIO_CLK_ENABLE();
    HX711_SCK_GPIO_CLK_ENABLE();

    /* 2. 配置SCK引脚（推挽输出、高速、无上下拉） */
    GPIO_InitStruct.Pin = HX711_SCK_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;   // 推挽输出
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; // 高速输出
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    HAL_GPIO_Init(HX711_SCK_PORT, &GPIO_InitStruct);

    /* 3. 配置DIO引脚（上拉输入、检测外部数据） */
    GPIO_InitStruct.Pin = HX711_DIO_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;     // 输入模式
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;       // 上拉输入
    HAL_GPIO_Init(HX711_DIO_PORT, &GPIO_InitStruct);

    // 4. 初始化SCK为低电平（HX711默认空闲状态）
    HX711_SCK_LOW();
}

static uint32_t HX711_Read_Raw(void)
{
    uint32_t raw_count = 0;
    uint8_t i = 0;

    // 1. 等待数据准备完成（DIO拉低表示数据就绪）
    while(HX711_DIO_READ() == GPIO_PIN_SET);

    // 2. 逐位读取24位数据（高位先行 MSB First）
    for(i = 0; i < 24; i++)
    {
        HX711_SCK_HIGH();              // 时钟高，触发输出下一位
        raw_count <<= 1;             // 左移一位，预留最低位
        HX711_SCK_LOW();               // 时钟低，准备读取

        if(HX711_DIO_READ() == GPIO_PIN_SET)
        {
            raw_count++;                // DIO为高则最低位置1
        }
    }

    // 3. 第25个时钟脉冲：完成读取并选择增益128
    HX711_SCK_HIGH();
    raw_count ^= 0x800000;        // 补码转无符号（翻转最高位）
    delay_us(1);
    HX711_SCK_LOW();

    return raw_count;
}

uint32_t Hx711_Get_Weight(uint32_t Weight_Maopi)
{
    int32_t weight_net_count = 0;
    uint32_t actual_weight = 0;

    // 1. 当前原始值 - 去皮基准 = 净重计数值
    weight_net_count = HX711_Read_Raw() - Weight_Maopi;

    // 2. 计算实际重量（仅当净重为正时有效）
    if(weight_net_count > 0)
    {
        // 除以校准系数，转换为实际重量(g)
        actual_weight = (uint32_t)((float)weight_net_count / HX711_CALIBRATION_FACTOR);

        // 3. 量程限制
        if(actual_weight > HX711_MAX_WEIGHT)
        {
            actual_weight = HX711_MAX_WEIGHT;
        }
    }
    else
    {
        actual_weight = 0;  // 空载或负偏差
    }

    return actual_weight;
}

void MX_GPIO_Init(void)
{
    /* GPIO Ports Clock Enable */
    __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    // 注：GPIOB时钟在Hx711_GPIO_Init()和OLED_Init()中使能
}