notes-techniques/notes/technologie/HX711- Amplificateur 24-bits pour cellule de charge - datasheet.md

HX711 — Amplificateur 24-bits pour cellule de charge

Type : Convertisseur analogique-numérique (ADC) différentiel 24 bits avec amplificateur programmable intégré Applications typiques : balances électroniques, systèmes de pesée, capteurs de force, instrumentation basse fréquence

---

Caractéristiques principales

• ADC 24 bits à faible bruit, optimisé pour capteurs de pont de Wheatstone
• Amplificateur à gain programmable : 32, 64 ou 128
• Deux canaux d'entrée différentiels :
  • Canal A : gain 128 ou 64
  • Canal B : gain 32 (fixe)
• Fréquences d'échantillonnage : 10 Hz ou 80 Hz (sélection par broche RATE)
• Alimentation : 2,6 V à 5,5 V
• Interface série propriétaire à deux fils (DOUT, PD_SCK)
• Consommation typique : ~1,5 mA en fonctionnement, ~1 µA en veille
• Oscillateur interne (pas de quartz requis)
• Filtre numérique intégré (réjection 50/60 Hz)
• Plage de température : −40 °C à +85 °C

---

Plage d'entrée selon gain et canal

Canal	Gain	Plage différentielle d'entrée
A	128	±20 mV
A	64	±40 mV
B	32	±80 mV

---

Architecture interne

• Amplificateur différentiel faible bruit
• Multiplexeur de canal
• ADC sigma-delta 24 bits
• Régulateur analogique interne (alimente le pont via AVDD)
• Référence de tension interne (bandgap)
• Oscillateur interne
• Interface série synchrone

---

Brochage (package SOP-16)

Broche	Nom	Direction	Description
1	VSUP	Entrée	Alimentation analogique
2	AVDD	Sortie	Tension régulée interne (~VSUP) → excite le pont
3–4	AGND	—	Masse analogique
5	VBG	Sortie	Référence bandgap interne
6	INA−	Entrée	Entrée différentielle canal A (−)
7	INA+	Entrée	Entrée différentielle canal A (+)
8	INB−	Entrée	Entrée différentielle canal B (−)
9	INB+	Entrée	Entrée différentielle canal B (+)
11	PD_SCK	Entrée	Horloge série et contrôle veille
12	DOUT	Sortie	Sortie données série
13	DVDD	Entrée	Alimentation logique
14	DGND	—	Masse logique
15	RATE	Entrée	Sélection fréquence : GND → 10 Hz, DVDD → 80 Hz
16	XO	—	Non connecté

⚠️ AVDD est une sortie : c'est la tension régulée interne utilisée pour alimenter le pont de la cellule de charge. Ne pas injecter de tension sur cette broche.

---

Fonctionnement — interface série

1. Quand la conversion est terminée, DOUT passe à 0
2. Envoyer 24 impulsions sur PD_SCK → lit les 24 bits (MSB en premier)
3. Les impulsions supplémentaires définissent le gain et le canal pour la prochaine conversion :

Impulsions totales	Canal suivant	Gain suivant
25	A	128
26	B	32
27	A	64

4. Mode veille : maintenir PD_SCK à l'état haut pendant > 60 µs
5. Réveil : abaisser PD_SCK à 0

---

Performances électriques (typique)

• Résolution effective : ~18 à 20 bits (selon bruit et gain)
• Bruit d'entrée (gain 128, 10 Hz) : ~50 nV RMS
• Dérive thermique : faible (adapté à la métrologie de pesée)

---

Modes de fonctionnement

• Mode normal : conversions continues, lecture sur demande
• Mode veille : PD_SCK maintenu haut > 60 µs, consommation < 1 µA
• Sélection gain/canal : nombre d'impulsions après les 24 bits de données

---

Avantages

• Très faible coût et intégration minimale
• Pas de composants externes critiques
• Excellente réjection du bruit secteur (50/60 Hz)
• Directement compatible microcontrôleurs (Arduino, ESP32, etc.)
• AVDD intégré : pas besoin d'alimentation externe pour le pont

---

Limitations

• Bande passante faible (pesée statique uniquement)
• Interface non standard (pas SPI/I²C natif)
• Sensible au routage PCB et au bruit d'alimentation
• Un seul composant par bus (pas d'adressage)

---

Cas d'usage courant

• Modules de pesée avec cellules 1 kg à plusieurs tonnes
• Balances connectées
• Mesure de force lente
• Projets embarqués IoT de mesure de poids

---

Fichiers associés

• Schéma de câblage avec cellule de charge et Arduino
• Code ESP32 (Arduino framework)