STM32+HX711高精度称重系统设计与物联网应用

1. 项目背景与硬件选型

去年在做一个农产品分拣项目时，需要实时监测每筐水果的重量并上传云端。当时尝试了几种方案后，最终选择了HX711+STM32的组合。这套方案不仅成本控制在50元以内，而且稳定运行至今未出过故障。

HX711作为24位高精度ADC芯片，其内置128倍增益的可编程放大器，特别适合称重传感器毫伏级信号的放大。我选用的是常见的5kg悬臂梁传感器，满量程输出约1mV/V。STM32C8T6这款Cortex-M3内核的MCU，64K Flash和20K RAM的配置完全够用，最关键的是它自带硬件SPI接口，能同时驱动OLED和WiFi模块。

硬件选型经验：HX711要买带金属屏蔽罩的版本，市面有些廉价模块在电磁干扰大的环境下会出现数据跳变。STM32建议选择LQFP48封装，手工焊接比QFN封装的容易得多。

2. 称重系统电路设计

2.1 传感器接口电路

称重传感器的惠斯通电桥输出差分信号，接线时需注意：

• EXC+（红色线）接HX711的AVDD（通常5V）
• EXC-（黑色线）接GND
• SIG+（绿色线）接HX711的AINP
• SIG-（白色线）接AINN

实际调试中发现，在长导线传输时（>1米），需要在传感器端并联0.1μF电容消除干扰。电路板上HX711的基准电压引脚（VREF）要接2.5V稳压芯片，我用的是TL431，比普通LDO更稳定。

2.2 STM32最小系统

核心电路包括：

1. 8MHz晶振+两个22pF负载电容
2. 复位电路：10k上拉电阻+0.1μF电容
3. BOOT0引脚通过10k电阻接地
4. 3.3V稳压电路：AMS1117-3.3+10μF钽电容

特别注意：STM32的VDDA和VSSA必须接滤波电路，我用的是10Ω电阻+1μF电容组成的RC滤波，否则ADC采样会有明显噪声。

3. 软件实现关键代码

3.1 HX711驱动程序

c复制#define HX711_DOUT  PAin(4)
#define HX711_SCK   PAout(5)

uint32_t HX711_Read(void) {
    uint32_t data = 0;
    
    while(HX711_DOUT); // 等待数据就绪