Krajnji vodič za DS18B20 digitalni senzor temperature
2024-04-19 4021

DS18B20 je najčešće korišteni senzor digitalnog temperature.Izlazi digitalni signal i ima karakteristike male veličine, niskog hardvera iznad, snažne anti-smetnje i visoku preciznost.U ovom ćemo članu predstaviti DS18B20 senzor jedan po jedan iz aspekata strukture, karakteristika, principa rada, pinskog uređenja itd.

DS18B20 Da li je prvi senzor temperature koji proizvodi Dallas poluvodič u Sjedinjenim Državama za podršku sučelju "jednokrevetnog autobusa".Ima malu potrošnju električne energije, snažna sposobnost protiv smetnji, jednostavna za odlaganje prednosti procesora, temperatura se može izravno pretvoriti u digitalni signal putem linije.DS18B20 Korištenje 1-žične komunikacije koja je samo linija podataka (i zemlja) i komunikacija mikrokontrolera.Senzor ima raspon za otkrivanje temperature od -55 ° C do 125 ° C, a također ima tačnost od + -0,5 ° C kada se opseg temperature prelazi -10 ° C do 85 ° C pored toga.Uz to, DS18B20 se može napajati izravno iz linije podataka bez potrebe za vanjskom napajanjem.

Za razliku od klasičnih termistora, koristi tehnologiju pojedinačne sabirnice za efikasno minimiziranje vanjskog smetnja i poboljšanje preciznosti mjerenja.Istovremeno, može direktno pretvoriti izmerenu temperaturu u serijske digitalne signale za obradu mikrokompjutera, izrađujući prenos podataka i obradu jednostavnih putem jednostavnog sučelja.

- DS18B20 +

- DS18B20 + T & R

- DS1821C +

Senzor se uglavnom sastoji od 4 puta, koji su 64-bitni rom, temperaturni senzor, nehlapljivi temperaturni alarm TM i konfiguracijski registar.64-bitni serijski broj u RO je foto-ugraviran prije odlaska iz tvornice.Može se smatrati adresom serijskim brojem DS18E20.64-bitni serijski broj svakog DS18E20 je različit.Ciklički kôd za provjeru redundinacije (CRC = K ~ 8 + X ~ 5 + x ~ 4 + 1) od 64-bitnog ROM-a.Funkcija ROM-a je da se svaki DS18B20 učini drugačijim, tako da se više DS18B20 može povezati na jedan autobus.

DS18B20 koristi jednožični protokol prenosa (1-žica) za komunikaciju.Ovaj protokol omogućava DS18B20 da komunicira sa samo jednim podatkovnim kabelom za prijenos podataka i napajanje.

Senzor može mjeriti preko temperaturnog opsega od -55 ° C do 125 ° C, što ga čini pogodnim za širok spektar potreba za nadgledanjem temperature.

Sa 1-žičnim sabirnicom možemo povezati više DS18B20 senzora za mjerenje temperature sa više tačaka.

Svaki senzor DS18B20 ima jedinstvenu 64-bitnu hardversku adresu, koju proizvođač automatski dodjeljuje tokom proizvodnog procesa.Ova 64-bitna hardverska adresa povezana je sa brojem modela senzora, datumu proizvodnje i serijskom broju, tako da svaki senzor ima svoj jedinstveni identitet.Uz ovu 64-bitnu hardversku adresu, senzor se može pojedinačno identificirati i komunicirati.

DS18B20 izlazi digitalne temperaturne vrijednosti koje se mogu izravno integrirati s digitalnim sustavima bez potrebe za konverzijom analogne signala.

Senzor DS18B20 ima mogućnost mjerenja temperature s maksimalnom tačnošću od ± 0,5 ° C, što ga čini pogodnim za scenarije aplikacija koji zahtijevaju veliku tačnost.

Senzor djeluje iz raspona napona napajanja od 3 V do 5,5 V. Njegova mala potrošnja energije čini ga idealnim za scenarije za koje zahtijeva kontinuirano nadgledanje temperature u duže vrijeme.Potrošnja energije ovog senzora je tako niska da može raditi duže vremenski period bez razgradnje u performansama.

Načelo vremena za čitanje i pisanje i princip mjerenja temperature DS18B20 isti su kao i oni iz DS1820, ali broj cifara dobivenog temperaturne vrijednosti razlikuje se zbog različitih rezolucija.U usporedbi s DS1820, vrijeme odgode temperature za pretvorbu temperature vrijeme DS18B20 skraćeno je od 2 sekunde do 750 milisekundi.Stopa oscilacije kristalnog oscilatorskog oscilatora značajno se mijenja promjenama temperature, a generirani signal koristi se kao pulsni ulaz brojača 2. Counter 1 i temperaturni registar koji odgovaraju -55 ° C.Brojač 1 broji impulsni signal koji je generiran kristalnim oscilatorom niskog temperaturnog koeficijenta.Kada se unaprijed postavljena vrijednost 1 smanjuje na 0, vrijednost temperaturnog registra povećat će se za 1, predodređenu vrijednost brojača 1 će se ponovo pokrenuti, a brojač 1 će ponovo pokrenuti brojanje pulsnih signala generiranim kristalnim oscilatorom koeficijenta sa niskim temperaturom.Ovaj će se proces nastaviti dok se broja 2 ne računa na 0, u kojem trenutku će se zaustaviti nakupljanje vrijednosti temperature registra.Konačno, vrijednost u registru temperature je izmjerena temperatura.

Slike gore su simbol, trag i konfiguracija PIN-a DS18B20.

Proces vožnje DS18B20 uglavnom se oslanja na 1-živu sabirni sistem.Ovaj sabirnički sistem omogućava jedan master sabirnice za kontrolu jednog ili više robovskih uređaja.U ovom slučaju naša MCU djeluje kao gospodar, a DS18B20 uvijek djeluje kao rob.U 1-žičnom sabirnicu, sve naredbe i podaci šalju se u skladu s principom bita niskog reda.

1-žični sabirni sustavi koriste samo jednu liniju podataka i zahtijevaju vanjski otpornik izvlačenja od približno 5kω.Stoga je u neiskorištenom stanju, nivo na liniji podataka visok.Svaki uređaj (bilo da je magistar ili rob) povezan na liniju podataka putem otvorenog odvoda ili 3-državne kapije.Ovaj dizajn omogućava svakom uređaju da "oslobodi" liniju podataka tako da kada jedan uređaj ne prenosi podatke, drugi uređaji mogu efikasno koristiti liniju podataka.1-žičano sučelje (DQ PIN) DS18B20 sastoji se od kruga otvorenog odvoda njegovog unutarnjeg kruga.Njegova hardverska konfiguracija prikazana je na donjoj slici:

Postoje tri glavna koraka za implementaciju DS18B20 vozača:

Prvi korak: inicijalizirajte DS18B20;

Drugi korak: ROM naredba (nakon čega slijedi bilo koji zahtjev za razmjenu podataka);

Treći korak: naredba funkcije DS18B20 (nakon čega slijedi bilo koji zahtjev za razmjenu podataka);

Svaki pristup DS18B20 mora slijediti ove korake.Ako se neki od ovih koraka nedostaje ili ne izvede, DS18B20 neće odgovoriti.

Zbog izuzetne preciznosti, senzor je često zaposlen u naučnim istraživačkim eksperimentima, posebno onima koji zahtijevaju preciznu temperaturu mjerenja.

Senzor DS18B20 igra ključnu ulogu u logistici hladnog lanca.Koristi se za nadgledanje temperature robe u cijelom procesu transporta, osiguravajući kvalitetu i sigurnost robe osjetljive na temperaturu.

Prilikom praćenja temperature u proizvodnom procesu, senzor može pomoći kompanijama da prate status operacije opreme kako bi se osiguralo da se oprema i procesi nalaze u odgovarajućim temperaturnim uvjetima, što zauzvrat poboljšava efikasnost i kvalitetu proizvodnje.

U elektroničkoj opremi, DS18B20 senzori mogu se koristiti za praćenje temperature pojedinih komponenti, blagovremeno otkrivajući anomalije temperature, čime se izbjegavaju problemi poput oštećenja opreme i gubitka podataka zbog visokih temperatura.

Dizajniran za ugrađene sisteme i IOT uređaje, ovaj senzor olakšava daljinsko nadgledanje temperature i prikupljanje podataka povezivanjem na uređaje poput mikrokontrolera ili maline pi.

Uz to, senzor se obično koristi za realizaciju sistema kontrole temperature, poput termostata, sistema za kontrolu staklenika, klima uređaja i tako dalje.Korištenjem DS18B20 senzora, ovi sustavi mogu pružiti preciznu kontrolu temperature prema potrebi za osiguravanje pravilnog rada sistema.

DS18B20 je mali temperaturni senzor sa izgrađenim 12bitnim ADC-om.Može se lako povezati sa digitalnim unosom Arduino.Senzor komunicira preko jednožičnog autobusa i zahtijeva malo na putu dodatnih komponenti.

Osnovna funkcionalnost DS18B20 je njegov direktno-digitalni senzor temperature.

DS18B20 je tvornički kalibriran za izlaganje prave temperature.LM35 je tvornički kalibriran za napon (ne temperaturu), a Arduino mora pretvoriti ovo na temperaturu.

DS18B20 digitalni termički senzor je prilično tačan i ne zahtijeva da se vanjske komponente ne zahtijevaju.Može izmjeriti temperature od -55 ° C do + 125 ° C sa mjernom preciznošću od ± 0,5 ° C.