Balance de pesée utilisant HX711 et Microbit pour la surveillance du poids à distance (par bluetooth)

Une balance de pesée numérique est un appareil de mesure de poids qui utilise un capteur de poids et un affichage numérique pour mesurer et afficher le poids d’un objet. Elles sont souvent utilisées pour peser des aliments, des médicaments, des équipements de laboratoire ou d’autres objets de façon précise et rapide.

Les balances de pesée numériques sont dotées d’un plateau de pesée sur lequel l’objet à peser est placé, ainsi que d’un affichage numérique qui indique le poids de l’objet en unités de mesure précises, telles que les grammes ou les onces. Certaines balances de pesée numériques sont également dotées de fonctionnalités avancées, comme la possibilité de peser plusieurs objets en même temps ou de convertir le poids en différentes unités de mesure.

Les balances de pesée numériques sont souvent utilisées dans les cuisines, les pharmacies, les laboratoires et d’autres environnements où une précision de pesage précise est nécessaire. Elles sont également couramment utilisées dans les magasins et les commerces pour peser les produits avant de les vendre.

But de ce projet:

Une balance de pesée numérique Bluetooth est un appareil de mesure de poids qui utilise un capteur de poids et un affichage numérique pour mesurer et afficher le poids d’un objet, et qui est équipé d’une connexion Bluetooth pour envoyer les données de pesage à un autre appareil. Elles sont souvent utilisées pour peser des aliments, des médicaments, des équipements de laboratoire ou d’autres objets de façon précise et rapide, et pour envoyer les données de pesage à un smartphone, une tablette ou un autre appareil compatible Bluetooth.

Les balances de pesée numériques Bluetooth sont dotées d’un plateau de pesée sur lequel l’objet à peser est placé, ainsi que d’un affichage numérique qui indique le poids de l’objet en unités de mesure précises, telles que les grammes ou les onces. Certaines balances de pesée numériques Bluetooth sont également dotées de fonctionnalités avancées, comme la possibilité de peser plusieurs objets en même temps ou de convertir le poids en différentes unités de mesure.

Les balances de pesée numériques Bluetooth sont souvent utilisées dans les cuisines, les pharmacies, les laboratoires et d’autres environnements où une précision de pesage précise est nécessaire et où il est souhaitable de pouvoir envoyer les données de pesage à un autre appareil. Elles sont également couramment utilisées dans les magasins et les commerces pour peser les produits avant de les vendre et pour envoyer les données de pesage à un système de gestion de stock.

Dans ce projet, on va construire une balance de pesée équipée de la carte Micro:bit, du module HX711 et capteur de poids pour la surveillance du poids à distance par un smartphone via bluetooth.

C’est pour cela, on va créer deux programmes: une application mobile avec App Inventor pour le smartphone et un programme makecode pour la carte Micro:bit.

Composants nécessaires

carte micro:bit

La carte Micro:bit est une carte de développement électronique de petite taille conçue pour l’apprentissage de la programmation et de l’électronique. Il est destiné aux élèves de l’école primaire et du collège et peut être utilisé pour créer des projets de robotique, de domotique et de développement de matériel électronique.

La carte Micro:bit mesure environ 5 cm x 4 cm et est dotée de plusieurs ports et connecteurs pour connecter des capteurs, des actionneurs et d’autres dispositifs électroniques. Elle comprend également un afficheur LED de 5 x 5, un haut-parleur, un accéléromètre et un gyroscope, ainsi qu’une connexion Bluetooth.

La carte Micro:bit peut être programmé en utilisant le langage de programmation Python ou en utilisant des blocs de programmation via un logiciel en ligne comme Microsoft MakeCode. Il est alimenté par une batterie ou par un câble USB et peut être utilisé en tant que dispositif autonome ou connecté à un ordinateur ou à un autre système de contrôle.

La carte Micro:bit est un outil pratique pour les éducateurs et les développeurs qui souhaitent enseigner la programmation et l’électronique de manière interactive et ludique.

module HX711

Le module HX711 est un convertisseur analogique-numérique (CAN) utilisé pour mesurer la force de traction ou de compression sur un capteur de charge. Il est souvent utilisé dans les projets de capteurs de poids ou de force, tels que les balances, les pèses-personnes et les instruments de mesure de force.

Le module HX711 est doté d’un microcontrôleur intégré et d’un amplificateur différentiel qui permet de convertir les signaux analogiques de force en données numériques. Le module peut être connecté à un microcontrôleur ou à un autre dispositif de traitement de données en utilisant une interface de communication telle que l’interface de données série (SDA) ou l’interface de données parallèle (PD).

Pour utiliser le module HX711, il est nécessaire de le connecter à un capteur de force et de lui fournir une alimentation électrique. Le module HX711 peut être configuré en utilisant des commandes de configuration simples qui lui permettent de déterminer la gamme de mesure et la sensibilité du capteur de force connecté. Une fois configuré, le module HX711 peut être utilisé pour mesurer la force en continu et envoyer les données de mesure au dispositif de traitement de données connecté.

capteur de poids

Un capteur de poids est un dispositif utilisé pour mesurer la force de gravité exercée sur un objet. Il est souvent utilisé pour mesurer le poids d’un objet, mais peut également être utilisé pour mesurer d’autres forces, comme la force de traction ou de compression.

Il existe de nombreux types de capteurs de poids différents, qui varient en fonction de la technologie utilisée pour mesurer la force. Certains capteurs de poids utilisent des technologies de pesage à réponse de force, telles que les capteurs à cellules de charge ou les capteurs à jauges de contrainte, qui mesurent la déformation d’un matériau soumis à une force. D’autres capteurs de poids utilisent des technologies de pesage à réponse de déplacement, telles que les capteurs à jauges de déplacement ou les capteurs à fils piézoélectriques, qui mesurent la déplacement d’un objet soumis à une force.

Les capteurs de poids sont souvent utilisés dans les balances, les pèses-personnes, les instruments de mesure de force et d’autres dispositifs de mesure de poids ou de force. Ils peuvent être connectés à un microcontrôleur ou à un autre dispositif de traitement de données pour fournir des données de mesure en temps réel.

carte d’extension GPIO board T

Une carte GPIO (General Purpose Input/Output) est un type de carte qui permet de connecter des appareils externes à un ordinateur ou à un microcontrôleur. Elle possède généralement une série de broches qui peuvent être utilisées pour envoyer et recevoir des signaux numériques et analogiques, ainsi que pour fournir de l’énergie à des appareils externes.

Les cartes GPIO sont souvent utilisées dans les projets de robotique, de domotique et de développement de logiciels, car elles permettent de connecter des capteurs, des actionneurs et d’autres appareils électroniques à un ordinateur ou à un microcontrôleur. Elles peuvent être utilisées pour contrôler et surveiller des systèmes, pour collecter et traiter des données, ou pour développer des applications de commande et de contrôle.

plaque d’essai

Une plaque d’essai est un type de carte de développement électronique qui permet aux développeurs de tester et de prototyper facilement des circuits électroniques. Elles sont souvent utilisées par les développeurs pour tester rapidement des idées et des conceptions avant de les intégrer à un projet plus important ou de les intégrer dans une carte de développement plus permanente.

Les plaques d’essai sont généralement basées sur un microcontrôleur, qui est un processeur facile à utiliser et à programmer qui peut être utilisé pour contrôler une variété de circuits électroniques. Les plaques d’essai incluent généralement des broches d’extension qui permettent de connecter facilement des composants électroniques tels que des capteurs, des afficheurs, des moteurs et d’autres composants.

fils de connexion

Les fils de connexion sont des fils électriques utilisés pour connecter des composants électroniques à une carte de développement ESP32. Ils sont généralement utilisés pour connecter des capteurs, des actionneurs, des afficheurs et d’autres composants à la carte ESP32 afin de créer des circuits électroniques.

Il existe deux types de fils de connexion: les fils de connexion mâle-mâle et les fils de connexion mâle-femelle. Les fils de connexion mâle-mâle sont utilisés pour connecter des composants qui ont tous deux des broches mâles, tandis que les fils de connexion mâle-femelle sont utilisés pour connecter des composants avec une broche mâle et une broche femelle.

Les fils de connexion sont généralement fabriqués en cuivre ou en alliage de cuivre et sont revêtus d’un isolant en plastique pour protéger les fils électriques et empêcher les courts-circuits. Ils sont disponibles dans une variété de couleurs pour aider à identifier et organiser les différents fils dans un circuit.

Montage

• On connecte la broche VCC du module hx711 à la broche 3.3V du Micro:bit
• On connecte la broche GND du module hx711 à la broche GND du Micro:bit
• On connecte la broche DT du module hx711 à la broche P0 du Micro:bit
• On connecte la broche SCK du module hx711 à la broche P8 du Micro:bit
• On connecte la broche E+ du module hx711 au fil rouge du capteur du poids
• On connecte la broche E- du module hx711 au fil noir du capteur du poids
• On connecte la broche A- du module hx711 au fil blanc du capteur du poids
• On connecte la broche A+ du module hx711 au fil vert du capteur du poids

Fonctionnement de la balance

Programme makecode

Voici le programme makecode qui permet de connecter la carte Micro:bit au smartphone et d’envoyer la valeur du poids mesuré au smartphone.

Création de l’application avec App Inventor:

On va créer une application mobile nommée ‘MicrobitPoids’  avec App Inventor qui permet de recevoir le poids mesuré par la carte Micro:bit.

On vous propose donc de réaliser le design de l’application, avec le visuel suivant:

Programmation avec App Inventor

Pour programmer l’application, App Inventor nous propose d’utiliser L’espace Blocs qui permet de créer un programme sous forme de schéma bloc. Très simple d’utilisation mais nécessitant un peu de logique de programmation.

Voici le programme de l’application réalisée dans l’espace Blocs de l’App Inventor: