Balance intelligente DIY : Arduino et HX711 au service de votre suivi pondéral

La création d'une balance numérique personnalisée représente un projet passionnant alliant électronique et programmation. Cette réalisation vous permettra d'effectuer des mesures de poids précises tout en explorant les possibilités offertes par la plateforme Arduino.

Les composants nécessaires pour votre balance connectée

La réalisation d'une balance connectée nécessite une sélection minutieuse des composants électroniques et mécaniques. Chaque élément joue un rôle spécifique dans la précision et la fiabilité des mesures.

Le matériel électronique : Arduino et HX711

La carte Arduino constitue le cerveau du système, tandis que l'amplificateur HX711 assure la conversion des signaux analogiques en données numériques exploitables. Cette combinaison permet une lecture précise des variations de poids. Le module HX711, spécialement conçu pour les applications de pesage, garantit une amplification stable du signal.

La cellule de charge et les éléments mécaniques

La cellule de charge représente l'élément sensible de la balance. Elle transforme la force mécanique appliquée en signal électrique mesurable. Les éléments mécaniques incluent le support de la cellule et le plateau de pesée, leur qualité influence directement la précision des mesures. Plusieurs modèles sont disponibles sur le marché, comme le CZL616C, adaptés à différentes plages de poids.

Assemblage du système de pesée

L'assemblage d'une balance numérique avec Arduino nécessite une préparation minutieuse et l'utilisation de composants spécifiques. Cette réalisation permet d'obtenir un système de pesage précis et fiable grâce à l'association d'une cellule de charge et d'un module HX711.

Montage du circuit avec la cellule de charge

La première étape consiste à installer correctement la cellule de charge sur une surface stable. Le capteur de poids doit être fixé sur un support rigide pour garantir des mesures précises. La configuration optimale utilise un système à trois points d'appui avec des capteurs CZL616C, permettant une répartition équilibrée de la charge. Un plateau troué peut être installé au-dessus des points de mesure pour accueillir les éléments à peser.

Connexions entre l'Arduino et le module HX711

Le module HX711 joue un rôle central dans la conversion des signaux analogiques en données numériques exploitables. Le raccordement s'effectue en reliant les broches correspondantes : les points de connexion d'alimentation (VCC et GND), ainsi que les broches de données (DT) et d'horloge (SCK) doivent être soigneusement connectés à l'Arduino. Cette configuration permet d'obtenir une précision de mesure jusqu'à 0,1g. L'ajustement du facteur de calibration, initialement réglé à 235, s'avère nécessaire pour adapter le système à votre capteur spécifique.

Programmation et configuration du système

La création d'une balance intelligente avec Arduino nécessite une configuration précise et une programmation adaptée. Un système de pesée efficace repose sur l'association d'une carte Arduino, d'un module HX711 et d'une cellule de charge, permettant des mesures fiables.

Installation des bibliothèques et code Arduino

La mise en place du code Arduino commence par l'installation des bibliothèques nécessaires pour le module HX711. La carte Arduino UNO communique avec le module HX711 qui assure la conversion analogique-numérique des données issues du capteur de poids. Le système peut être enrichi d'une connectivité sans fil via un module Bluetooth HC-06, permettant la transmission des mesures vers un smartphone. L'intégration du code doit prendre en compte les paramètres initiaux, notamment un facteur de calibration de base fixé à 235.

Procédure de calibration de la balance

La calibration représente une étape essentielle pour garantir la précision des mesures. L'utilisation de poids de référence, comme des pièces de monnaie neuves aux masses connues, permet d'ajuster finement les paramètres. Pour obtenir une précision optimale, il est recommandé de réaliser plusieurs mesures et d'effectuer une moyenne des échantillons. Le système peut être adapté pour des applications spécifiques, comme la mesure continue du poids d'une plante, en utilisant plusieurs capteurs de force CZL616C configurés en parallèle pour supporter un plateau de pesée.

Utilisation et personnalisation de la balance

La balance numérique basée sur Arduino offre de nombreuses possibilités pratiques pour le suivi du poids. L'association d'une carte Arduino avec le module HX711 et une cellule de charge permet d'obtenir un système de pesage précis et personnalisable selon vos besoins.

Affichage et interprétation des mesures

L'affichage des mesures s'effectue grâce à la communication entre le module HX711 et la carte Arduino. Le facteur de calibration initial est fixé à 235, mais ce paramètre peut être ajusté en fonction du capteur de poids utilisé. Pour une précision optimale, l'utilisation de pièces de monnaie neuves comme référence aide à la calibration. La mise en place d'un système de moyenne des échantillons améliore la fiabilité des mesures.

Options d'amélioration et ajout de fonctionnalités

La balance peut évoluer avec l'ajout de fonctionnalités avancées. L'intégration d'un module Bluetooth HC-06 permet la transmission des données vers un smartphone. Le remplacement de l'Arduino par un ESP32 offre des capacités de communication sans fil étendues. L'ajout de circuits d'extension GPIO multiplie les possibilités de connexion, permettant la gestion simultanée de plusieurs capteurs de charge. Une application mobile développée avec App Inventor facilite la réception et la visualisation des données à distance.

Intégration des fonctionnalités connectées

La création d'une balance connectée avec Arduino nécessite la mise en place d'un système de communication efficace. L'utilisation combinée du module HX711 et d'une connexion sans fil permet d'obtenir un dispositif de pesage intelligent et accessible à distance.

Mise en place de la communication Bluetooth

L'intégration du module Bluetooth HC-06 avec la carte Arduino établit un lien direct avec les appareils mobiles. Le montage requiert la connexion du HC-06 aux broches appropriées de l'Arduino. Une application mobile développée sous App Inventor reçoit les données de pesage en temps réel. Cette configuration assure une transmission fiable des mesures et facilite la consultation des résultats sur smartphone.

Stockage des données avec ThingSpeak

La plateforme ThingSpeak s'intègre naturellement dans l'architecture du projet pour l'enregistrement des mesures. Un ESP32 représente une alternative avantageuse à l'Arduino standard pour cette fonctionnalité, offrant une connectivité WiFi native. La programmation en MicroPython simplifie l'envoi des données vers le cloud. Cette solution garantit un suivi précis et une analyse approfondie des mesures de poids dans le temps.

Mise en place d'une interface utilisateur avancée

La conception d'une interface utilisateur pour notre balance connectée nécessite une approche structurée. L'objectif est d'offrir une expérience intuitive pour visualiser les données de pesage. La combinaison d'une application mobile avec une représentation graphique des mesures permet aux utilisateurs d'accéder facilement à leurs données.

Création d'une application mobile avec App Inventor

App Inventor s'avère un outil idéal pour développer notre interface mobile. Cette plateforme permet la création d'une application Android capable de communiquer avec notre système de pesage via Bluetooth. La mise en place comprend l'intégration du module HC-06 pour la réception des données, l'affichage en temps réel des mesures, et la sauvegarde des informations. L'application offre une interface simple permettant la connexion à la balance, l'affichage du poids actuel et l'enregistrement des mesures pour un suivi régulier.

Visualisation des données avec des graphiques personnalisés

La représentation graphique des données enrichit l'expérience utilisateur. L'application intègre des graphiques dynamiques montrant l'évolution du poids dans le temps. Les utilisateurs peuvent analyser leurs données sur différentes périodes, effectuer des comparaisons et identifier des tendances. L'interface propose des options de personnalisation pour adapter l'affichage selon les besoins spécifiques, comme le choix des échelles de temps ou des unités de mesure.