目录
[1. 时序是核心！](#1. 时序是核心！)
[2. 校准流程不能少！](#2. 校准流程不能少！)
[3. 抗干扰措施](#3. 抗干扰措施)
[4. 常见问题排查](#4. 常见问题排查)
前言
最近用到了STM32驱动HX711称重传感器模块，我这里用的STM32是STM32F407IGT6，这个模块的精度能达到0.01g，所以记录一下
一、工作原理
HX711 是一款专为称重传感器（桥式压力传感器）设计的 24 位高精度 AD 转换器，核心作用是把传感器输出的微弱模拟信号，转换成 STM32 能读取的数字信号。
信号放大与 AD 转换：HX711 内部的仪表放大器将微弱信号放大（128 倍增益下放大效果最佳），再通过 24 位 AD 转换器转换成数字信号
二、接线方式
|------|-----|
| VIN | 5V |
| GND | GND |
| CLK | PB1 |
| DATA | PB2 |
三、软件程序
hx711.h
#ifndef __HX711_H
#define __HX711_H
#include "stm32f1xx_hal.h"
// #################### 引脚定义（根据你的硬件修改！）####################
#define HX711_SCK_GPIO_Port GPIOA
#define HX711_SCK_Pin GPIO_PIN_0
#define HX711_DOUT_GPIO_Port GPIOA
#define HX711_DOUT_Pin GPIO_PIN_1
// 增益选择（默认用通道A+128倍增益）
#define HX711_GAIN_128 1 // 通道A，128倍增益（推荐）
#define HX711_GAIN_64 2 // 通道A，64倍增益
#define HX711_GAIN_32 3 // 通道B，32倍增益
// 函数声明
void HX711_Init(void); // 初始化（引脚配置）
int32_t HX711_ReadData(uint8_t gain); // 读取原始AD数据
void HX711_CalibrateZero(void); // 校准零点（空载时调用）
void HX711_CalibrateScale(float weight); // 标定量程（放已知重量时调用）
float HX711_GetWeight(uint8_t sample_num); // 获取平均重量（sample_num：采样次数）
#endifhx711.c
#include "hx711.h"
#include "delay.h" // 需自行实现delay_us函数（或用HAL_Delay替代，精度略低）
// 全局变量（零点偏移值、标定系数）
static int32_t hx711_zero_offset = 0; // 零点偏移（空载时的AD值）
static float hx711_scale = 1.0f; // 标定系数（重量/AD差值）
// #################### 基础函数 ####################
// 初始化HX711引脚（SCK输出，DOUT输入）
void HX711_Init(void) {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
// 使能GPIOA时钟（根据你的引脚修改时钟总线）
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
// SCK引脚：推挽输出
GPIO_InitStruct.Pin = HX711_SCK_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(HX711_SCK_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_GPIO_Port, HX711_SCK_Pin, GPIO_PIN_RESET); // 初始低电平
// DOUT引脚：浮空输入（或上拉输入，根据模块调整）
GPIO_InitStruct.Pin = HX711_DOUT_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT_FLOATING;
HAL_GPIO_Init(HX711_DOUT_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
}
// 读取单次AD原始数据（gain：增益选择）
int32_t HX711_ReadData(uint8_t gain) {
int32_t data = 0;
uint8_t i = 0;
// 等待数据就绪（DOUT变低）
while (HAL_GPIO_ReadPin(HX711_DOUT_GPIO_Port, HX711_DOUT_Pin) == GPIO_PIN_SET);
// 读取24位数据（先MSB后LSB）
for (i = 0; i < 24; i++) {
// 发送时钟脉冲（SCK高电平）
HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_GPIO_Port, HX711_SCK_Pin, GPIO_PIN_SET);
delay_us(1); // 延时1us，保证时序稳定（关键！）
// 移位读取数据（DOUT为当前位）
data |= (HAL_GPIO_ReadPin(HX711_DOUT_GPIO_Port, HX711_DOUT_Pin) << (23 - i));
// 时钟脉冲拉低
HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_GPIO_Port, HX711_SCK_Pin, GPIO_PIN_RESET);
delay_us(1);
}
// 发送增益选择脉冲（1~3个）
for (i = 0; i < gain; i++) {
HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_GPIO_Port, HX711_SCK_Pin, GPIO_PIN_SET);
delay_us(1);
HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_GPIO_Port, HX711_SCK_Pin, GPIO_PIN_RESET);
delay_us(1);
}
// 处理24位有符号数据（HX711输出为二进制补码）
if (data & 0x800000) { // 最高位为1表示负数，转换为十进制
data |= ~0xFFFFFF; // 扩展符号位到32位（int32_t）
}
return data;
}
// #################### 校准与重量计算 ####################
// 校准零点（空载时调用，消除传感器自重误差）
void HX711_CalibrateZero(void) {
uint8_t i = 0;
int32_t temp = 0;
hx711_zero_offset = 0;
// 采样10次取平均值（提高零点精度）
for (i = 0; i < 10; i++) {
temp += HX711_ReadData(HX711_GAIN_128);
HAL_Delay(10); // 采样间隔
}
hx711_zero_offset = temp / 10; // 零点偏移值 = 空载平均AD值
}
// 标定量程（放已知重量的物体后调用，计算AD值与重量的比例）
void HX711_CalibrateScale(float weight) {
uint8_t i = 0;
int32_t temp = 0;
int32_t ad_diff = 0;
// 采样10次取平均AD值
for (i = 0; i < 10; i++) {
temp += HX711_ReadData(HX711_GAIN_128);
HAL_Delay(10);
}
temp = temp / 10;
// 计算AD差值（加载后AD值 - 零点AD值）
ad_diff = temp - hx711_zero_offset;
if (ad_diff <= 0) {
hx711_scale = 1.0f; // 异常情况，避免除零
return;
}
// 标定系数 = 已知重量 / AD差值（后续通过AD差值计算重量）
hx711_scale = weight / (float)ad_diff;
}
// 获取重量（sample_num：采样次数，次数越多精度越高，推荐10~20次）
float HX711_GetWeight(uint8_t sample_num) {
uint8_t i = 0;
int32_t temp = 0;
float weight = 0.0f;
if (sample_num == 0) sample_num = 1; // 避免采样次数为0
// 多次采样取平均
for (i = 0; i < sample_num; i++) {
temp += HX711_ReadData(HX711_GAIN_128);
HAL_Delay(5);
}
temp = temp / sample_num; // 平均AD值
// 计算重量 = (当前AD值 - 零点偏移) * 标定系数
weight = (temp - hx711_zero_offset) * hx711_scale;
return weight;
}main.c
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "hx711.h"
#include "usart.h" // 用于串口打印重量（需自行配置USART）
int main(void) {
HAL_Init();
SystemClock_Config(); // 系统时钟配置（72MHz）
MX_GPIO_Init();
MX_USART1_UART_Init(); // 串口初始化（115200波特率）
HX711_Init(); // HX711初始化
// #################### 校准流程（首次使用必须执行！）####################
HAL_Delay(1000); // 上电稳定
printf("开始校准零点...\n");
HX711_CalibrateZero(); // 空载时调用（传感器上不放任何东西）
printf("零点校准完成！零点AD值：%d\n", hx711_zero_offset);
HAL_Delay(1000);
printf("请在传感器上放置已知重量的物体，3秒后开始标定...\n");
HAL_Delay(3000);
HX711_CalibrateScale(100.0f); // 放置100g的物体（根据实际重量修改）
printf("量程标定完成！标定系数：%.6f\n", hx711_scale);
// #################### 循环读取重量 ####################
while (1) {
float weight = HX711_GetWeight(10); // 采样10次取平均
printf("当前重量：%.2f g\n", weight);
HAL_Delay(500); // 每隔500ms读取一次
}
}关键说明（避坑重点）!!!!
1. 时序是核心！
HX711 的 SCK 和 DOUT 时序必须严格遵守：
- 时钟脉冲宽度≥0.2us（代码中
delay_us(1)完全满足）； - 数据就绪后必须在 10ms 内读取（否则数据会失效，重新转换）；
- 禁止在读取过程中改变 SCK 电平（会导致数据错误）。
2. 校准流程不能少！
- 零点校准：传感器上不放任何东西 时调用
HX711_CalibrateZero()，消除传感器自重误差； - 量程标定：放已知重量 （如 100g、500g）的物体，调用
HX711_CalibrateScale(已知重量)，计算 AD 值与重量的比例； - 若更换传感器或硬件，需重新校准。
3. 抗干扰措施
- 电源滤波：HX711 的 VCC 引脚并联 104 电容（0.1μF），减少电源噪声；
- 布线：SCK 和 DOUT 引脚尽量短，远离电机、继电器等强干扰设备；
- 共地：STM32、HX711、称重传感器必须共地（否则数据乱码）。
4. 常见问题排查
- 数据一直为 0 或固定值：检查 DOUT 和 SCK 引脚是否接反；
- 数据波动大：增加采样次数（如 20 次）、检查电源滤波、减少环境振动；
- 重量计算错误：标定时光标重量输入错误，或校准顺序颠倒（先零点后量程）。
总结
本文介绍了使用STM32F407IGT6驱动HX711称重传感器模块的实现方法。HX711是一款24位高精度AD转换器，可将称重传感器的模拟信号转换为数字信号。文章详细说明了硬件接线方式（VIN-5V、GND-GND、CLK-PB1、DATA-PB2）和软件实现，包括初始化、数据读取、零点校准和量程标定等关键功能。通过HX711_GetWeight()函数可获取平均重量值，精度可达0.01g。首次使用时需执行校准流程（空载校准和已知重量标定），后续即可循环读取重量数据并通过串口输出。该方案适用于需要高精度称重的嵌入式应用场景。