Aruduinoを使った重量計測システムの製作

はじめに

今回はあるものづくりをする過程で重量計算をする必要が出てきたのでArduinoと圧力センサーを使って簡単なものを作ってみることにしました。

求める機能はしては
・精度はあまり求めずおおまかな重量測定
・ある一定の重量を超えた時にブザーを鳴らす
といったものです。

また重量は通常では20kg以下を想定しています。

1. 準備物

Arduino Uno
・圧力センサ FSR-406
・電子ブザー HDB06LFPN
・抵抗 (今回は10kΩを使用)

2013-12-19 22.30.27

主な準備物は上の3つ。
Arduino以外は全ていつもお世話になっている秋月電子さんで購入しました。

2. 接続

Arduinoとの接続も分圧を利用するだけなので非常にシンプル。

arduino-FSR

3. 重量表示

表示に関してはシリアル通信を使ってPCモニタで見てももちろんいいんですが、以前作ったI2C通信のLCDがあったので今回はそれを使いたいと思います。

LCDモジュールの接続は上の接続例にそのまま以前の接続を追加してください。

4. プログラム

測定した電圧を重量に近似する計算部分は以下のサイト様のものを使わせていただきました。ありがとうございます。
http://www.eleki-jack.com/FC/2011/10/arduinofsr2.html

あとはそれを使ってプログラムをArduinoに書き込むだけ。

書き込んだソースはこちら

終わりに

実際に測定している画像がこちら
2014-01-15 14.34.27

これでひとまず完成です。
プログラムは的当に作ったものなのでバグ等あったらすみません(笑)

あと圧力センサの特性として結果が安定するまでに多少時間がかかります。
例えば10の圧力を加えた際に9まではすぐに反応するがなかなか10まではいってくれません。

より精度を求めるならば実際の電子体重計で使われているひずみゲージ式ロードセルを使うのが一番だと思います。 自分はじめは使ってみようと思ったのですが用意する手間と歪みによる電気特性の変化を調べるのが面倒ということもあって今回は手軽な圧力センサを選びました。

圧力センサはほんとに手軽なので精度を要しないちょっとした工作には向いているのではないかと思います。

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コメント

  1. いけだ より:

    電子工作初心者です。障害者が重さを量る作業に活用できないかと思いまして
    連絡させていただきました。以下のようなものがArduinoで製作可能かどうか、
    教えてくだされば幸いです。

    ①任意の重量(例えば100g~110g)になったら、ブザーもしくはランプで
    お知らせしてくれるようなものは製作できるのでしょうか?

    ②また、同じく、任意の重量よりも軽ければランプ1が点灯
           任意の重量の範囲内であればランプ2が点灯
           任意の重量よりも重ければランプ3が点灯
    といったものは製作可能でしょうか?

    • icchi より:

      はい, この記事で説明したタイプでは高精度とはいかなくとも述べられた程度のシステムには利用可能だと思います.
      また仮に重量の取得を別のデバイスから取得し, その習得データを元にランプの制御を行うこともArduinoなどのマイコンボードを利用すれば難しくないと思います.