Перейти к содержанию

Можно ли питать HX711 от 3,3 В и подключить к ESP32?

Обновлено Редакция GAW

HX711 сам по себе работает от 3,3 В: все три вывода питания допускают от 2,6–2,7 до 5,5 В. Вопрос в том, как устроен модуль. У HX711 три питания — VSUP для встроенного стабилизатора, AVDD для аналоговой части и моста тензодатчика и DVDD для цифровой части — и они ведут себя по-разному.

Что важно для ESP32

DVDD — от 3,3 В микроконтроллера. Avia прямо пишет, что цифровое питание должно идти от того же источника, что и микроконтроллер. Тогда высокий уровень DOUT — не больше 3,3 В, а ESP32 по даташиту допускает на входе не выше VDD + 0,3 В.

AVDD и стабилизатор. Встроенный стабилизатор с внешним транзистором выдаёт AVDD = 1,25 В · (R1 + R2) / R2, и это напряжение должно быть хотя бы на 100 мВ ниже VSUP. Если делитель R1, R2 на модуле рассчитан на AVDD выше 3,2 В, а VSUP = 3,3 В, стабилизатор не может держать заданное напряжение, и AVDD «плавает» вместе с питанием.

ПараметрVSUP = 5 ВVSUP = 3,3 В
Наибольшее AVDD при запасе 100 мВ4,9 В3,2 В
Полная шкала канала A, усиление 128 (наш расчёт при этом AVDD)±19,1 мВ±12,5 мВ
Синфазный диапазон входа1,2–3,6 В1,2–1,9 В
Середина моста (AVDD / 2)2,45 В — в диапазоне1,6 В — в диапазоне

Если стабилизатор обойти и подать AVDD = 3,3 В напрямую, шкала — ±0,5 · 3,3 / 128 ≈ ±12,9 мВ (наш расчёт), синфазный диапазон — 1,2–2,0 В; середина моста 1,65 В в него укладывается.

Как подключить

  1. Лучше всего: VSUP модуля — от 5 В платы ESP32 (вывод 5V при питании по USB), DVDD — от 3,3 В. Мост получает больше напряжения, а логика остаётся 3,3-вольтовой.
  2. Всё от 3,3 В: допустимо, если стабилизатор модуля рассчитан на AVDD не выше 3,2 В или если его обойти по схеме из даташита — VSUP соединить с AVDD, VFB — с землёй. Измерение остаётся ратиометрическим, но шкала уже.

Меньше напряжение на мосту — меньше сигнал при том же шуме АЦП, и это одна из причин скачков веса, разобранных в ответе «Почему весы на HX711 показывают скачущий вес». Выводы и протокол — на странице HX711, калибровка весов — в статье «Тензодатчики и HX711».

Похожие вопросы

Почему на модуле два вывода питания, VCC и VDD?

На многих модулях VCC питает стабилизатор и аналоговую часть (вывод VSUP), а VDD — цифровую часть DVDD, от которой зависят уровни DOUT. Это совпадает с рекомендацией Avia брать DVDD от питания микроконтроллера. Если вывод один, проверьте по плате, куда он идёт, прежде чем подавать 5 В рядом с ESP32.

Станут ли весы менее точными при 3,3 В?

Немного: сигнал моста пропорционален напряжению его питания AVDD, а шум HX711 — 50 нВ — от него не зависит. При AVDD около 3,2 В вместо 5 В сигнал меньше примерно в 1,6 раза, и разброс в граммах во столько же раз больше (наш расчёт). Для кухонных весов это обычно незаметно.

Какие выводы ESP32 взять для DOUT и PD_SCK?

Любые обычные цифровые GPIO: протокол программный, PD_SCK — выход, DOUT — вход. Не берите выводы, которые влияют на режим загрузки, и только входные GPIO34–39 — под PD_SCK, потому что он должен быть выходом.

Источники

  1. Avia Semiconductor. HX711 24-Bit Analog-to-Digital Converter (ADC) for Weigh Scales, V2.0 — назначение выводов: VSUP — питание стабилизатора 2,7–5,5 В, AVDD — аналоговое питание 2,6–5,5 В, DVDD — цифровое 2,6–5,5 В; табл. 2: полная шкала ±0,5 · AVDD / GAIN, синфазное напряжение входа от AGND + 1,2 В до AVDD − 1,3 В, VBG 1,25 В; Power Supply Options: DVDD должно быть тем же источником, что питает микроконтроллер; при встроенном стабилизаторе VAVDD = VBG · (R1 + R2) / R2 и должно быть хотя бы на 100 мВ ниже VSUP; без стабилизатора VSUP соединяют с бо́льшим из AVDD и DVDD, VFB — с землёй, BASE не подключают
  2. Espressif. ESP32 Series Datasheet, Version 5.3 — табл. 5-1: напряжение питания −0,3…3,6 В; табл. 5-3: VIH от 0,75 · VDD до VDD + 0,3 В

Нашли ошибку?

Смотрите также