A/D-Wandler (HX711)

By | 28. Juni 2018

Für die Gewichtssensoren (Wägezellen) wird ein A/D-Wandler benötigt. Im Gegensatz zu anderen Boards, wie dem Arduino oder dem ESP32 hat der Raspberry Pi keinen A/D-Wandler integriert. Ein A/D-Wandler setzt das analoge Signal in digitale Werte um. Daher benötigen wir am Raspberry Pi dieses ca. 3 Euro teure Bauteil.

Anzahl Wägezellen pro Raspberry Pi

Der HX711 hat zwei Channel (A und B). Dadurch können zwei Waagen an einen HX711 angeschlossen und somit zwei Bienenstöcke gemessen werden. Je nach Anzahl weiterer freien GPIOs auf dem Raspberry können auch mehrere HX711 angeschlossen werden. Das bedeutet an einem Raspberry Pi können mind. 3 HX711 angeschlossen werden. Im Wartungsmodus lassen sich die GPIOs der Boards einstellen.

HX711 an Raspberry Pi:

  • VCC an Pin 02/5V, besser aber an einen freien 3,3V Pin
  • GND an Pin 06/Ground
  • DT an Pin 29/GPIO5
  • SCK an Pin 31/GPIO6

Wägezelle (Bosche H30A) an HX711:

  • Rot an E+ (Eingabe)
  • Schwarz an E- (Eingabe)
  • Grün an A+ (Ausgang)
  • Weiß an A- (Ausgabe)
Kabelfarben der Bosche H30A Wägezelle. Quelle: https://www.bosche.eu/waagenkomponenten/waegezellen/plattform-waegezellen/plattform-waegezellen-h30a

Wägezelle (Banggood) an HX711 (hat komplett andere Belegung, siehe Bild):

  • Schwarz an E+
  • Weiß an E-
  • Rot an A+
  • Grün an A-

Manche Wägezellen weisen auch die folgenden Farben auf:

  • Rot an E+
  • Schwarz an E-
  • Grau an A+
  • Grün an A-

Misst der HX711 immer nur 0kg?

Dann sind vermutlich die Kabel nicht richtig verbunden oder die Wägezelle ist defekt. Die Kabel lassen sich einfach prüfen. Für die Prüfung, ob die Wägezellen defekt ist empfehlen wir folgendes Video:

Der HX711 misst falsche Werte?

Das liegt daran, dass du die Wägezelle noch kalibrieren musst. Schau dir den Beitrag „Wägezelle kalibrieren“ an um zu sehen wie das geht.

Messergebnisse des HX711-Moduls verbessern

  • Wenn noch ein 3,3V PIN am Raspberry Pi frei ist. Oder man auch dank Breadboard/Steckplatine einen 3,3V PIN doppelt belegen kann. Dann empfehlen wir den VCC des HX711 an einen 3,3V, statt 5V PIN anzuschließen. Tests haben nämlich gezeigt, dass dann beim Messen weniger Ausreißer entstehen.
  • Es existieren verschiedene HX711 Platinen. Optimalerweise sollte der Widerstand zwischen E- und GND Null sein. Ist das beim vorliegenden HX711-Modul nicht der Fall kann man da nachhelfen und ein kurzes Kabel zwischen E- und GND verbinden. Weitere Infos dazu findet ihr bei den Arduino Kollegen: https://beelogger.de/?page_id=195802
  • Manche Wägezellen, wie zum Beispiel die von Bosche haben ein fünftes, dickeres Kabel. Hierbei handelt es sich um den Leitungsschirm. Den Leitungsschirm solltest du auf das Gehäuse legen. Damit kannst du Äußere Störungen dämpfen. Eigentlich wird das Gehäuse mit dem GND verbunden.
  • Die Grünen HX711 Platinen haben einen Kanal A und Kanal B. Die Messergebnisse auf Kanal B haben ein größeres Rauschen. Wir empfehlen daher für mehrere Waagensensoren auch mehrere HX711-Platinen anzuschließen. Diese sind ja auch nicht teuer und der Raspberry hat genug freie GPIO.
  • Erfahrungswerte haben gezeigt, dass es billige HX711 gibt, die nicht gut funktionieren. Kauft man dagegen hochwertigere, zum Beispiel diese HX711 Module 🛒 , kommen auch Messergebnisse an. Außerdem ist dort bereits GND mit E- verbunden.

33 thoughts on “A/D-Wandler (HX711)

  1. Bernd Held

    Hallo * ,

    ich habe diese Wägezelle von Ebay: https://www.ebay.de/itm/142311366734
    und habe folgende Belegung:
    Rot E+
    Grün E-
    Weiß A-
    Schwarz A+
    Vielleicht gab es diese Kombination noch net beim verkabeln und jemanden hilft es weiter.
    Gruß
    Bernd

    Reply
  2. Holger

    Hallo zusammen,
    Ich baue gerade die 2. Waage, wollte aber auch Nummer 1 mit der Neuen Software laufen lassen.
    Nun habe ich die SD Karte aus der funktionierenden Waage entnommen,formatiert und mit dem aktuellen Stand beschrieben.
    Beim Einstellen der Daten der Sensoren stelle ich nun fest daß sich nichts geändert hat und ich den Software Stand 0.04 immer noch habe und nicht den Neuen.
    Was mache ich falsch?

    Gruß Holger

    Reply
      1. Holger

        Hallo,
        Was meinst du damit?
        Soll ich den Cache von meinem Rechner leeren und dann den Download noch einmal starten oder muss ich auf den Raspberry zugreifen?
        Würde es auch reichen eine neue SD Karte zunehmen und die Software dort aufzuspielen?
        Ich bin in diesen Sachen ein toller Laie.
        M f.G. Holger

        Reply
          1. Holger

            Hallo,
            Vielen herzlichen Dank für deine schnelle Antwort, jetzt läuft alles wieder.
            Super Projekt was ihr da auf die Beine gestellt habt.

            Mfg Holger

  3. Johannes

    Hallo Javan,

    ich habe verstanden dass man an einem HX711 zwei Zellen anschließen kann. Könnte man auch mehrere HX711 anschließen (wenn man die SW anpasst), oder geht das prinzipiell nicht?

    LG Johannes

    Reply
    1. Alexander

      Hallo Johannes, bei mir laufen zwei HX711 ohne SW-Anpassung (nur die Konfigrurtion muss über die Web-Oberfläche angepasst werden)

      Reply
      1. Thorsten

        Hallo,
        wo genau hast du den zweiten HX711 angeklemmt oder ist es egal? Nur die Zuordnung in der Software muss passen? Kann man an einem HX711 eigentlich zwei unterschiedliche Waagen aufbauen? Eine an Kanal A und eine an B?

        Reply
        1. Javan Post author

          Hallo Thorsten, du brauchst je HX711 jeweils zwei freie GPIO.
          Der erste HX711 an GPIO 5 und 6. Der zweite HX711 z.B. an die noch freien GPIO 12 und 13.
          Im Wartungsmodus kannst du ja dann diese Nummern eingeben. Das ist damit gemeint.

          Und ja, man kann mit dem grünen HX711 je eine Waage an Kanal A und B .

          Reply
  4. Dieter Erb

    Hallo,
    ich habe Probleme mit der Wägeeinheit. Die Anschlüsse habe ich schon3x richtig Steckung überprüft. Den HX 711 (grün, nach Eurem Link bestellt) sogar ausgewechselt. Bei Thinkspeak kommt aber immer nur 0 Gewicht an.
    Was soll ich tun. Wie kann ich prüfen, wo der Fehler liegt. Macht es Sinn, das Image nochmals neu aufzuspielen?
    Danke für Eure Hilfe (die DHT 22 laufen jetzt störungsfrei).
    Gruss Dieter

    Reply
    1. AlexS

      Hallo wollte heute eine Banggood Wägezelle in Betrieb nehmen und hatte ein ähnliches Verhalten wie Dieter.
      Der Honeypie hat immer 0 gemessen (unabhängign von Offset udn Verstärkungswert). Habe die Spannugn zw. den Pins E+ udn E- gemessen udn anstelle von wenigen mV lagen hier ca 1,2V an. nanu da stimmt doch was nicht…Also die Widerstädne zw. den einezlnenn Kabelfarben gemesen ERgebniss:
      weiß zu schwarz = 398Ohm
      rot zu grün = 351 Ohm
      alle anderen Kombinationen ca 288 OHm
      Da die Bosche Zelle im Datenblatt mit 404+/-10Ohm am Eingang hat und 350+/-3Ohm am Ausgang spezifiziert ist, liegt es also nahe das weiß/scharz der Eingang und Rot/grün der Asugang sind
      also folgende KOmbination probiert:
      Weiß an E+
      Schwarz an E-
      Rot an A+
      Grün an A-
      Bei einem Skalierungsfaktor von 26 zeigt die Zelle jetzt ganz brauchbare Werte an.
      Da die Zelle zur Befestigung durchgeschnittene Gewinde hat, hat man auch nnoch den Freiheitsgrad die Zelle auf dem Kopf zu montierne bzw. um 180 Grad verdreht zu montiern.. beides kann zu vorzeichenverdrehten Messungen führen. Dann evtl. Rot an A- und Grün an A+ anschließen..

      Reply
      1. Dieter Erb

        Ich danke Alex ganz herzlich, für die viele Mühe, die er sich gegeben hat, um mein Problem mit der Wägeeinheit zu lösen. Leider hat auch das Umstecken der Anschlüsse keine Änderung gebracht. Ich messe aber ganz andere Ohm-Werte an weiß, schwarz, grün rot. Ich habe an der Originalsteckung mal die Widerstände gemessen. Dabei kommen völlig irre Werte heraus. Plausibel ist weiß zu grün = 348 Ohm. Aber dann: schwarz zu weiss = -977 und bei rot zu den anderen Kontakten eine 1.

        Reply
      2. Robert

        Hallo Alex, vielen Dank für die Mühe. Mir hat das sehr geholfen!

        Ich habe mir diese Waage gekauft: https://www.ebay.de/itm/252363004523?ViewItem=&rd=1&item=252363004523&ssPageName=STRK:MERFB:IID

        Die 500 x 400 mm Plattformwaage passt perfekt unter mein Magazin. Ich kann leider nicht sagen welche Zelle in der Waage verbaut ist. In jedem Fall habe auch ich die Widerstände gemessen und bin auf die gleiche Zuordnung wie Alex gekommen nachdem ich zuvor immer 0 als Wert bekam. @Alex: Woher hast du die Angaben zu den Widerständen?

        Weiß an E+
        Schwarz an E-
        Rot an A+
        Grün an A-

        Der Skalierungsfaktor liegt bei mir jedoch bei 11. Auch das Offset ist sehr groß. Die Genauigkeit mit Display schien mir relativ gut. Jetzt gilt es noch an dem Skalierungsfaktor zu feilen… Bzgl. Temperaturempfindlichkeit kann ich auch noch nichts sagen. Bei Gelegenheit werde ich dies hier ergänzen.

        Gruß, Robert

        Reply
          1. Robert

            Hallo Alexander,

            Danke für den Link. Kleine Korrektur zu deinem Post oben: 350 ± 3 Ω.

            Habe die Waage nun über Nacht mit Last laufen lassen und Schwankungen von ± 20 Gramm erfasst. Ich denke damit kann ich leben, zumal dies im unteren Messbereich ist (Belastung waren 1,8 kg) und üblicherweise die Randbereiche des Messbereichs eher problematisch sind.

            Ich habe mich für eine Waage bis 100 kg entschieden. Vermutlich daher der andere Verstärkungsfaktor. Dann viel Erfolg an alle!
            LG, Robert

        1. Dieter

          Hallo Robert,
          Bei meiner Bosche Wägezelle standen die Widerstandswerte im Datenblatt. Diese habe ich dann mit Alexander und später Fa. Bosche überprüft. Werte waren ok und die Zelle wohl trotzdem defekt. Die getauschte Zelle wird hoffentlich heute kommen. Es gibt zum testen der Zelle eine ganz gute Videoanleitung auf YouTube.

          Reply
    2. Robert Jörg

      Hallo,
      was mache ich falsch?
      Ich habe mir mittlerweile eine zweite H30A von Bosche gekauft, da die erste immer nur -0,001 kg angezeigt hat. Ich habe auch sämtliche Steckvarianten am HX711, die hier beschrieben sind, getestet. Alle mit dem gleichen Ergebnis. Kann mir jemand noch einen Tipp geben?
      Danke im Voraus
      Gruß
      Robert

      Reply
      1. Alex aus Hannover

        Moin,

        ich habe das identische Problem wie Robert Jörg. Habe mittlerweile 2 RasPis, 4 Hx711 boards und 3 Wägezellen mit allen denkbaren Steckvarianten durch und messe immer nur -0,001.

        Die Temperatursensoren laufen und die Wägezellen funktionieren an den Chinawagen auch, nur nicht am Hx711 Board. E- mit Ground verbunden ist auch bei allen HX711 Boards und ich habe grüne und rote ausprobiert.

        Wenn jemand eine Lösung für dieses Problem hat, würde ich mich sehr freuen.

        Viele Grüße

        Alex aus Hannover

        Reply
      2. Friedrich

        Robert und Alex, seid Ihr ganz sicher, dass Ihr die GPIO-Pin Nummern nicht mit den physischen, durchnummerierten Pins am RasPi vertauscht habt? Ich hatte den Fehler gemacht und hatte auch immer „0,000“ Werte.

        Reply
        1. Alex aus Hannover

          Moin Friedrich, das war es tatsächlich. Ich hatte im Wartungsmodus 29 und 31 anstelle 5 und 6 eingegeben. Vielen Dank!

          Reply
          1. Friedrich

            Gerne, schön, dass es jetzt funktioniert 🙂

  5. Karl Pernthaler

    Hallo Javan
    Verwende die Wägezelle H40A bis 150kg, über HX711. Im Wartungsmodus Kanal A, die Anzeige
    zeigt 5246.38kg. Bei einer Gewichtsänderung von 5kg ändert sich der Wert auf 5846kg.
    Ist die Wägezelle defekt?
    Wie Kalibriere ich die Waage ?

    Reply
  6. Martin

    Hallo,
    Cooles Projekt danke für die bereitgestellten Infos.
    Eine Frage zur Beschaltung des HX711. Ihr nehmt als Versorgung des HX711 5V, die Datenleitung geht aber direkt an den Pi der nur 3.3V verträgt? Gibts da keine Probleme?

    Reply
    1. Melissa

      Hallo Martin,
      vielen Dank für Dein Lob 🙂

      Der Raspberry Pi besitzt sowohl Pins mit 3.3V und mit 5V. Siehe hierzu die Pinbelegung hier.
      Da der HX711 5V benötigt, wird er auch an einen 5V-Pin angeschlossen. Dies führte bei uns zu keinen Problemen mit der Stromversorgung beim Raspberry Pi.
      Der Raspberry Pi selbst benötigt ebenfalls ein 5V-Netzteil.

      Viele Grüße
      Melissa

      Reply
      1. Martin

        Hallo,

        da hab ich mich vermutlich nicht ganz klar ausgedrückt.
        Wenn der HX711 mit 5V versorgt wird, dann kommuniziert er auch mit einem 5V Pegal mit dem Pi, also der high Pegel der Kommunikation ist 5V. Die Eingangspins der Datenleitung vertragen beim Pi aber nur 3.3V.
        Gibts da keine Probleme?

        Reply
        1. Javan Post author

          Wenn noch ein 3,3V PIN am Raspberry Pi frei ist. Oder man auch dank Breadboard einen 3,3V PIN doppelt belegen kann. Dann empfehlen wir den VCC des HX711 an einen 3,3V- statt 5V PIN anzuschließen. Tests haben nämlich gezeigt, dass dann beim Messen weniger Ausreißer entstehen.

          Reply
          1. Pascal

            Hi,

            die Wegezölle bekommt doch auch ihren Strom über den HX711, oder? Die empfohlene Speisespannung der Zelle ist mit 5-12V angegeben. Funktioniert sie wirklich mit 3,3V?

          2. Alexander

            das HX711-breakout-Board macht aus seiner Versorgungsspannung sogar nur eine Wägezellen-Versorgungsspannung von ca. 1,65V über den auf den Board integrierten Spannungsregler.

  7. Paul

    Gibt es auch andere A/D-Wandler, die mehr Kanäle haben? Wäre cool, wenn man so 6 Stöcke an einem Pi betreiben könnte.
    Beste Grüße

    Vielen Dank, ist ein tolles Projekt!

    Reply
    1. Alexander

      Du kannst auch mehrere HX711-Platinen an eienn Raspi anschließen, der zweite Kanall des HX711 hat eine deutlich schlechter Auflösung als der erste Kanal. Habe schon drei HX711-Platinen gleichzeitig angeschlossen um mit einem Rasp 3 Waagen auswerten zu können

      Reply

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