迅为RK3568开发板外接HX711称重传感器模块详细教程

通过电子秤进行重量测量，其背后实际上是一套完整的信号采集与数据处理流程。下面以典型的HX711称重模块实验为例，详细解析从应变片受力到最终重量数字输出的每一步实现原理。

1. 实验原理

整个称重系统的核心由应变片压力传感器与HX711模数转换器共同构成。当外力施加于应变片时，其内部电阻值会随之发生变化，进而引起所在电路中的电流产生相应改变。这一变化的电流信号进入HX711芯片后，依次经过片内低噪声可编程放大器、高精度24位A/D模数转换器等模块的精密处理，最终输出一个代表重量的数字信号。该信号通过导线传输至主控处理器，处理器再根据预设的换算关系将其转换为实际重量值。

具体而言，电子秤秤体上安装有四个应变片式压力电阻，每两个为一组，分别粘贴在秤梁的上下两个表面。这四个传感器以桥式电路方式连接，这种接法能够有效提升称重精度与抗干扰能力。至于模数转换器，我们选用的HX711芯片内部集成了时钟振荡器（为板内各模块提供同步时钟信号）和稳压电源（提供稳定的工作电压），集成度较高，能够显著降低开发难度以及实际安装时的复杂度。

2. 硬件连接

除VCC和GND电源引脚外，HX711与主控处理器之间仅需一根时钟线（SCK）和一根数据输出线（DOUT）。具体的引脚连接关系如下表所示：

3. 实验平台

本次实验基于北京迅为电子提供的预搭建开发环境（Ubuntu 18.04 + Linux内核源码），硬件平台选用RK3568开发板。

4. 实验步骤

1. 下载内核源码

首先，下载迅为官方提供的内核源码包，解压后目录结构如下所示：

2. 内核配置

默认内核中并未包含HX711驱动，需要手动添加。从网盘资料“iTOP-3568 开发板”目录下的“9_系统外设功能测试/6_V1.7底版外设快速测试资料/7_HX711测试/3_驱动模块”中，将驱动文件拷贝到内核源码的 kernel/drivers/misc/hx711 目录下：

在该目录下新建 Makefile 文件，写入以下内容：

obj-$(CONFIG_HX711) += hx711.o

新建 Kconfig 文件，写入以下内容：

config HX711
	tristate "HX711"
	help
	  This supports HX711 Module drivers.

然后在 kernel/drivers/misc/Makefile 中添加一行：

obj-y += hx711/

在 kernel/drivers/misc/Kconfig 中添加一行：

source "drivers/misc/hx711/Kconfig"

最后执行 make menuconfig 配置内核对应选项：

export ARCH=arm64
make rockchip_linux_defconfig
make menuconfig

依次进入：Device Drivers → Misc devices → <*> HX711，保存退出后执行：

make savedefconfig

然后保存到默认配置文件：

cp defconfig arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig

3. 修改设备树

在设备树文件 rk356x_linux/kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb1-ddr4-v10.dtsi 的根节点下添加如下内容：

hx711 {
    status = "okay";
    compatible = "a via,hx711";
    sck-gpio = <&gpio1 9 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
    dt-gpio = <&gpio1 10 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
    linux,default-trigger = "gpio";
    default-state = "off";
};

4. 取消复用

打开 rk356x_linux/kernel/scripts/dtc/include-prefixes/arm64/rockchip/rk3568.dtsi 文件，将与HX711引脚存在冲突的配置项注释掉。

5. 重新编译内核和设备树文件

在源码目录 rk356x_linux/kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/topeet_screen_choose.dtsi 文件中开启屏幕宏定义，然后执行以下命令编译内核镜像：

./build.sh kernel

6. 更新系统内核和设备树

编译完成后，在 kernel 目录下会生成编译好的镜像文件，单独替换烧写内核镜像即可完成更新。

7. 测试

首先将 hx711_test 可执行文件拷贝到开发板的 /mnt 目录下。先不放置任何承重物，运行称重测试程序：

hx711_test

可以看到打印的重量信息显示为 0g。然后放上已知重量的承重物，再次运行同样的命令，此时打印出的重量为 159g。至此，HX711 称重模块的测试流程全部完成。

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