feat:로드셀 3개 연결 로직

- 라즈베리파이 -> 아두이노 구동을 위한 코드 변경 - 하드웨어 구성을 위한 기본 코드 재작성
2026-01-15 16:49:09 +09:00
commit bc2da5dd7f
4 changed files with 446 additions and 0 deletions
--- a/measure.py
+++ b/measure.py
@@ -0,0 +1,286 @@
+#!/usr/bin/env python3
+"""
+LoadCell - Raspberry Pi Python library for HX711 load cell amplifier
+
+기능 : 
+1. 무게 측정 (양수 값으로 출력)
+2. 키보드 명령어: 'c' 영점조절, 'p' 일시정지, 'r' 재시작
+3. 시작 시 자동 캘리브레이션
+
+하드웨어 연결:
+- HX711 [VCC]  -> Pi 5 [Pin 1] (3.3V)
+- HX711 [GND]  -> Pi 5 [Pin 6] (GND)
+- HX711 [DT]   -> Pi 5 [Pin 29] (GPIO5)
+- HX711 [SCK]  -> Pi 5 [Pin 31] (GPIO6)
+"""
+
+from HX711 import SimpleHX711, Rate
+import time
+import sys
+import select
+import tty
+import termios
+
+# HX711 #1 핀 설정
+DT_PIN = 5   # GPIO5 -> 29번 핀
+SCK_PIN = 6  # GPIO6 -> 31번 핀
+
+# HX711 #2 핀 설정
+DT_PIN_2 = 17   # GPIO17 -> 11번 핀
+SCK_PIN_2 = 27  # GPIO27 -> 13번 핀
+
+# HX711 #3 핀 설정
+DT_PIN_3 = 22   # GPIO22 -> 15번 핀
+SCK_PIN_3 = 23  # GPIO23 -> 16번 핀
+
+# 설정 변수 
+CALIBRATION_FACTOR_1 = -411.17  # 캘리브레이션 팩터 #1
+CALIBRATION_FACTOR_2 = -409.85  # 캘리브레이션 팩터 #2
+CALIBRATION_FACTOR_3 = -410.20  # 캘리브레이션 팩터 #3
+
+measure_delay = 0.1           # 측정 간격 (초) - 기본 100ms
+DELAY_STEP = 0.01             # 측정 간격 조절 단위 (10ms)
+density = 1.0                 # 기본값: 물 (1.0 g/ml)
+
+# 상태 변수
+is_paused = False
+is_calibrated = False
+start_time = 0  
+offset_value_1 = 0
+offset_value_2 = 0
+offset_value_3 = 0
+
+
+
+# HX711 인스턴스 
+hx1 = None
+hx2 = None
+hx3 = None
+
+
+def init_hx711():
+    """HX711 초기화"""
+    global hx1, hx2, hx3
+
+    print("HX711 초기화 중...")
+
+    try:
+        hx1 = SimpleHX711(DT_PIN, SCK_PIN, 1, 0, Rate.HZ_10)
+        print("HX711 #1 연결 성공!")
+
+        hx2 = SimpleHX711(DT_PIN_2, SCK_PIN_2, 1, 0, Rate.HZ_10)
+        print("HX711 #2 연결 성공!")
+
+        hx3 = SimpleHX711(DT_PIN_3, SCK_PIN_3, 1, 0, Rate.HZ_10)
+        print("HX711 #3 연결 성공!")
+        return True
+
+    except Exception as e:
+        print(f"HX711 연결 실패: {e}")
+        print("배선 확인 필요")
+        return False
+    
+    
+def perform_calibration():
+    """캘리브레이션 수행"""
+    global is_calibrated, offset_value_1, offset_value_2, offset_value_3, start_time
+    
+    if is_calibrated:
+        return
+    
+    print()
+    print("-" * 50)
+    print(">> 최초 캘리브레이션 진행")
+    print("-" * 50)
+    print("로드셀 위에 아무것도 올리지 마세요!")
+    print("2초 후 영점 조정을 시작합니다...")
+    time.sleep(2)
+
+    print("영점 조정 중...")
+
+    readings_1 = []
+    readings_2 = []
+    readings_3 = []
+    
+    for _ in range(10):    
+        readings_1.append(hx1.read())
+        time.sleep(0.1)
+    offset_value_1 = sum(readings_1) / len(readings_1)
+        
+
+    for _ in range(10):    
+        readings_2.append(hx2.read())
+        time.sleep(0.1)
+    offset_value_2 = sum(readings_2) / len(readings_2)
+
+    for _ in range(10):    
+        readings_3.append(hx3.read())
+        time.sleep(0.1)
+    offset_value_3 = sum(readings_3) / len(readings_3)
+
+    print(">> 캘리브레이션 완료!")
+    print(f"현재 오프셋 값: {offset_value_1:.2f}, {offset_value_2:.2f}, {offset_value_3:.2f}")
+    print()
+
+    is_calibrated = True
+    start_time = time.time()
+
+def tare():
+    """영점 조정 함수"""
+    global offset_value_1, offset_value_2, offset_value_3
+
+    print("\n>> 영점 조정 중...")
+    print("   로드셀 위에 아무것도 올리지 마세요")
+    time.sleep(1)
+
+    readings_1 = []
+    for _ in range(10):
+        readings_1.append(hx1.read())
+        time.sleep(0.1)
+
+    offset_value_1 = sum(readings_1) / len(readings_1)
+
+    readings_2 = []
+    for _ in range(10):
+        readings_2.append(hx2.read())
+        time.sleep(0.1)
+
+    offset_value_2 = sum(readings_2) / len(readings_2)
+   
+
+    readings_3 = []
+    for _ in range(10):
+        readings_3.append(hx3.read())
+        time.sleep(0.1)
+
+    offset_value_3 = sum(readings_3) / len(readings_3)
+    print(">> 영점 조정 완료!\n")
+
+def get_weight():
+    """무게 측정 함수"""
+    raw_value_1 = hx1.read()
+    raw_value_2 = hx2.read()
+    raw_value_3 = hx3.read()
+
+    weight_g_1 = (raw_value_1 - offset_value_1) / CALIBRATION_FACTOR_1
+    weight_g_2 = (raw_value_2 - offset_value_2) / CALIBRATION_FACTOR_2
+    weight_g_3 = (raw_value_3 - offset_value_3) / CALIBRATION_FACTOR_3
+
+    weight_avg = (weight_g_1 + weight_g_2 + weight_g_3) / 3
+
+    volume_ml = (weight_avg / density)*3
+
+    return weight_avg, volume_ml, weight_g_1, weight_g_2, weight_g_3
+
+def print_help():
+    """도움말 출력"""
+    print()
+    print("-" * 50)
+    print("키보드 명령어:")
+    print("  'c' : 영점 조절 (Calibration)")
+    print("  'p' : 일시정지 (Pause)")
+    print("  'r' : 재시작 (Resume)")
+    print("  'h' : 도움말 보기")
+    print("  'q' : 종료 (Quit)")
+    print("-" * 50)
+    print()
+
+def check_input():
+    """비동기 키보드 입력 확인"""
+    if select.select([sys.stdin], [], [], 0)[0]:
+        return sys.stdin.read(1)
+    return None
+
+def process_command(cmd):
+    """명령어 처리"""
+    global is_paused
+    
+    cmd = cmd.lower()
+    
+    if cmd == 'c': 
+        tare()
+    
+    elif cmd == 'p':
+        if not is_paused:
+            is_paused = True
+            print("\n>> 측정 일시정지됨")
+            print("   'r'을 입력하면 다시 시작합니다.\n")
+        else:
+            print("\n>> 이미 일시정지 상태입니다.\n")
+    
+    elif cmd == 'r':
+        if is_paused:
+            is_paused = False
+            print("\n>> 측정 재시작!\n")
+        else:
+            print("\n>> 이미 측정 중입니다.\n")
+    
+    elif cmd == 'h':
+        print_help()
+    
+    elif cmd == 'q':
+        print("\n>> 프로그램 종료\n")
+        return False
+    
+    elif cmd not in ['\n', '\r', ' ']:
+        print(f">> 알 수 없는 명령어: {cmd}")
+        print("   'h'를 입력하면 도움말을 볼 수 있습니다.")
+    
+    return True
+
+def set_paused(value):
+    global is_paused
+    is_paused = value
+
+def set_density(value):
+    global density
+    density = value
+
+
+def main():
+    global start_time
+
+    if not init_hx711():
+        return
+
+    perform_calibration()
+    print_help()
+
+    old_settings = termios.tcgetattr(sys.stdin)
+
+    try:
+        tty.setcbreak(sys.stdin.fileno())
+        print("측정 시작 (종료하려면 'q' 입력)...\n")
+
+        while True:
+            cmd = check_input()
+            if cmd:
+                if not process_command(cmd):
+                    break
+
+            if is_paused:
+                time.sleep(0.1)
+                continue
+
+            weight_avg, volume_ml, weight_g_1, weight_g_2, weight_g_3 = get_weight()
+            elapsed_time = time.time() - start_time
+
+            # JSON 형식으로 출력 
+            print(f'{{"volume_ml":{volume_ml:.1f},"w1":{weight_g_1:.1f},"w2":{weight_g_2:.1f},"w3":{weight_g_3:.1f},"time":{elapsed_time:.2f}}}')
+            print(f"─────────────────────")
+            print(f"  volume_ml : {volume_ml:.1f} mL")
+            print(f"  w1        : {weight_g_1:.1f} g")
+            print(f"  w2        : {weight_g_2:.1f} g")
+            print(f"  w3        : {weight_g_3:.1f} g")
+            print(f"  time      : {elapsed_time:.2f} s")
+            time.sleep(measure_delay)
+    
+    except KeyboardInterrupt:
+        print("\n>> 프로그램 종료\n")
+
+    finally:
+        termios.tcsetattr(sys.stdin, termios.TCSADRAIN, old_settings)
+        print("프로그램 종료됨.")
+
+if __name__ == "__main__":                  
+    main()