مجموعة كابل استشعار درجة الحرارة الرقمية DS18B20

لوحة توصيل LCD متعددة العرض مقاومة للماء مصنوعة حسب الطلب esp32, ورقة بيانات تجميع كابل مستشعر اردوينو ميجا نانو ds18b20.
DS18B20 هو جهاز استشعار درجة الحرارة الرقمي مع مجموعة واسعة من التطبيقات. يقوم بإخراج الإشارات الرقمية ويتميز بخصائص الحجم الصغير, انخفاض استهلاك موارد الأجهزة, القدرة القوية لمكافحة التداخل ودقة عالية.

1-مستشعر درجة حرارة السلك مع مسبار من الفولاذ المقاوم للصدأ & 5م طويل, 3-كابل سلك

Ds18B20 وحدة الاستشعار عدة مقاوم للماء 100 سنتيمتر كابل الاستشعار الرقمي الفولاذ المقاوم للصدأ التحقيق محطة محولات الملحقات

مجموعة وحدة استشعار درجة الحرارة DS18B20 مع مسبار من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاوم للماء لـ Raspberry Pi

ميزات مستشعر درجة حرارة DS18B20
1. اعتماد طريقة واجهة سلك واحد: يحتاج مستشعر درجة الحرارة DS18B20 إلى سلك واحد فقط لتحقيق اتصال ثنائي الاتجاه مع المعالج الدقيق.
2. نطاق قياس درجة الحرارة: يمكن أن يصل نطاق قياس درجة الحرارة لمجموعة كابل مستشعر درجة الحرارة DS18B20 إلى -55 درجة مئوية ~ +125 درجة مئوية, والخطأ هو ±0.4 درجة في نطاق -10 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية.
3. دعم وظيفة الشبكات متعددة النقاط: يمكن توصيل أجهزة استشعار درجة الحرارة المتعددة DS18B20 بالتوازي على خط البيانات, حتى 8 يمكن توصيله بالتوازي لتحقيق قياس درجة الحرارة متعدد النقاط.
4. إمدادات الطاقة العاملة: 3.0~ 5.5V/DC. يمكن تشغيل مستشعر درجة الحرارة DS18B20 بواسطة مصدر طاقة خارجي مستقل أو مصدر طاقة طفيلي لخط البيانات.
5. لا يتطلب مستشعر درجة الحرارة DS18B20 أي مكونات خارجية أثناء التطبيق.
6. يتم إرسال درجة الحرارة المقاسة بواسطة مستشعر درجة الحرارة DS18B20 بشكل تسلسلي في أ 9 إلى تنسيق رقمي 12 بت.
7. وظيفة الحماية من انقطاع التيار الكهربائي, يحتوي مستشعر درجة الحرارة DS18B20 على EEPROM بالداخل. يمكن ضبط دقة التحويل الرقمي ودرجة حرارة التنبيه من خلال سجل التكوين. لا يزال من الممكن حفظ إعدادات درجة حرارة الدقة والتنبيه بعد إيقاف تشغيل مستشعر درجة الحرارة DS18B20.
8. يقوم مستشعر درجة الحرارة DS18B20 بإرجاع رقم ثنائي 16 بت يمثل قيمة درجة الحرارة المكتشفة في هذه اللحظة, والأرقام الخمسة العالية تمثل الإيجابية والسلبية. إذا كانت البتات الخمس العالية كلها 1, فهذا يعني أن قيمة درجة الحرارة المرتجعة هي قيمة سالبة. إذا كانت البتات الخمس العالية كلها 0, فهذا يعني أن قيمة درجة الحرارة المرتجعة هي قيمة موجبة. ما يلي 11 تمثل بتات البيانات القيمة المطلقة لدرجة الحرارة. بعد تحويله إلى قيمة عشرية, اضرب بها 0.0625 للحصول على قيمة درجة الحرارة في هذا الوقت.

DS18B20 مسبار استشعار درجة الحرارة 304 الفولاذ المقاوم للصدأ 6 * 50مم OD 5.0 ​​مم كابل مستشعرات PVC SL مقاوم للماء والغبار بطول 1 متر

DS18B20 الفولاذ المقاوم للصدأ مغلف مقاوم للماء 18b20 كابل استشعار درجة الحرارة(300سم)

مستشعر درجة حرارة غير منفذة كابل 1 م 2 م 4 م 5 م (DS18B20 5 م 5 قطع)

طريقة التحكم بمستشعر درجة الحرارة DS18B20
يحتوي DS18B20 على ستة أوامر تحكم, كما هو مبين في الجدول 4.1:
طاولة 4.1 لديه ستة أوامر تحكم لـ DS18B20
تعليمات تشغيل رمز اتفاقية التعليمات:
تحويل درجة الحرارة 44H: ابدأ تشغيل DS18B20 لتحويل درجة الحرارة;
قراءة السجل المؤقت BEH: قراءة التسجيل المؤقت للرقم الثنائي 9 بايت;
اكتب السجل المؤقت 4EH: اكتب البيانات في بايتات TH وTL للسجل المؤقت;
نسخ السجل المؤقت 48H: اكتب بايتات TH وTL للسجل المؤقت إلى E2PROM;
إعادة ضبط E2PROM B8H: اكتب بايتات TH وTL في E2PROM إلى السجل المؤقت بايتات TH وTL;
قراءة وضع مصدر الطاقة B4H: ابدأ تشغيل DS18B20 لإرسال إشارة وضع إمداد الطاقة إلى وحدة المعالجة المركزية الرئيسية;
تهيئة جهاز استشعار درجة الحرارة DS18B20
(1) قم أولاً بضبط خط البيانات على المستوى العالي "1".
(2) تأخير (متطلبات الوقت ليست صارمة للغاية, ولكن ينبغي أن تكون قصيرة قدر الإمكان)
(3) يتم سحب خط البيانات إلى المستوى المنخفض "0".
(4) تأخير 750 microseconds (يمكن أن يكون النطاق الزمني من 480 ل 960 microseconds).
(5) يتم سحب خط البيانات إلى المستوى العالي "1".
(6) تأخير الانتظار: إذا كانت التهيئة ناجحة, سيتم إنشاء مستوى منخفض "0" يتم إرجاعه بواسطة DS18B20 في الداخل 15 ل 60 microseconds. يمكن تحديد وجودها بناءً على هذه الحالة, ولكن يجب أن تكون حريصًا على عدم الانتظار إلى أجل غير مسمى, وإلا فإن البرنامج سوف يدخل في حلقة لا نهاية لها, لذلك مطلوب التحكم في المهلة.
(7) إذا قرأت وحدة المعالجة المركزية المستوى المنخفض "0" على خط البيانات, ستظل بحاجة إلى التأخير. وقت التأخير على الأقل 480 تم إرسال ميكروثانية من المستوى العالي (من وقت الخطوة (5)).
(8) اسحب خط البيانات إلى المستوى العالي "1" مرة أخرى وانتهى.
كتابة تشغيل مستشعر درجة الحرارة DS18B20
(1) تم ضبط خط البيانات أولاً على المستوى المنخفض "0".
(2) يتم تحديد وقت التأخير ليكون 15 microseconds.
(3) إرسال البايتات بالترتيب من البت المنخفض إلى البت العالي (يتم إرسال بت واحد فقط في كل مرة).
(4) وقت التأخير هو 45 microseconds.
(5) اسحب خط البيانات إلى مستوى عالٍ.
(6) كرر العمليات من (1) ل (6) حتى يتم إرسال كافة البايتات.
(7) أخيراً, اسحب خط البيانات عالياً.
قراءة تشغيل مستشعر درجة الحرارة DS18B20
(1) اسحب خط البيانات عالياً إلى "1".
(2) تأخير 2 microseconds.
(3) اسحب خط البيانات إلى مستوى منخفض إلى "0".
(4) تأخير 3 microseconds.
(5) اسحب خط البيانات عالياً إلى "1".
(6) تأخير 5 microseconds.
(7) اقرأ حالة خط البيانات للحصول عليه 1 بت الحالة, وتنفيذ معالجة البيانات.
(8) تأخير 60 microseconds.

DS18B20 مستشعر درجة الحرارة وضع إمداد الطاقة الطفيلي
يظهر الشكل أدناه وضع مصدر الطاقة الطفيلي لمستشعر درجة الحرارة DS18B20. في وضع مزود الطاقة الطفيلي, يستمد مستشعر درجة الحرارة DS18B20 الطاقة من خط الإشارة. عندما يكون خط الإشارة مرتفعا, يتم تخزين الطاقة الكهربائية في المكثف الداخلي. عندما يكون خط الإشارة في مستوى منخفض, يتم استهلاك الطاقة على المكثف, والمكثف (إمدادات الطاقة الطفيلية) يتم شحنه حتى يصل خط الإشارة إلى مستوى عالٍ.

مزايا إمدادات الطاقة الطفيلية:
1. لا حاجة لإمدادات الطاقة المحلية, ويمكن تحقيق قياس درجة الحرارة عن بعد.
2. يمكن قياس درجة الحرارة باستخدام خط إشارة واحد فقط, جعل الدائرة أبسط.
مساوئ إمدادات الطاقة الطفيلية:
لكي يتمكن مستشعر درجة الحرارة DS18B20 من إجراء تحويل دقيق لدرجة الحرارة, يجب أن يضمن خط الإشارة توفير طاقة كافية أثناء تحويل درجة الحرارة. ولكن عندما يتم تعليق عدة أجهزة استشعار لدرجة الحرارة DS18B20 على نفس خط الإشارة, لا يمكن لمقاوم السحب وحده توفير الطاقة الكافية, مما سيؤدي إلى عدم قدرة مستشعر درجة الحرارة DS18B20 على قياس درجة الحرارة أو حدوث خطأ كبير.
لذلك, طريقة إمداد الطاقة الطفيلية مناسبة فقط للاستخدام عند قياس درجة الحرارة باستخدام مستشعر درجة حرارة واحد DS18B20.
DS18B20 مستشعر درجة الحرارة، مصدر طاقة طفيلي، وضع إمداد طاقة سحب قوي
يظهر في الشكل أدناه وضع مصدر الطاقة القوي للسحب لمصدر الطاقة الطفيلي لمستشعر درجة الحرارة DS18B20. لكي يحصل مستشعر درجة الحرارة DS18B20 على مصدر طاقة كافٍ أثناء عملية قياس درجة الحرارة, إن استخدام MOSFET لسحب خط الإشارة مباشرة إلى VCC يمكن أن يوفر طاقة كافية (عندما يتعلق الأمر بأي نسخة أو بدء تحويل درجة الحرارة, ويجب إكماله في مدة أقصاها 10 ميكروس. يتحول خط الإشارة إلى حالة سحب قوية) لحل مشكلة عدم كفاية إمدادات الطاقة. يعد وضع مصدر الطاقة القوي للسحب لمصدر الطاقة الطفيلي لمستشعر درجة الحرارة DS18B20 مناسبًا لتطبيقات قياس درجة الحرارة متعددة النقاط, ولكنه يتطلب خط إدخال/إخراج آخر للتبديل القوي للسحب.
وضع مصدر الطاقة الخارجي لمستشعر درجة الحرارة DS18B20
في وضع إمداد الطاقة الخارجي, يتم توصيل مصدر الطاقة العامل لمستشعر درجة الحرارة DS18B20 بمنفذ VDD. لا توجد مشكلة في عدم كفاية تيار مصدر الطاقة ويمكن ضمان دقة التحويل. في نفس الوقت, يمكن توصيل أجهزة استشعار درجة الحرارة المتعددة DS18B20 بالحافلة لتشكيل نظام قياس درجة الحرارة متعدد النقاط. طريقة إمداد الطاقة الخارجية هي أفضل طريقة إمداد الطاقة لمستشعر درجة الحرارة DS18B20: فهو يعمل بشكل مستقر وموثوق, لديه قدرة قوية لمكافحة التداخل, والدائرة بسيطة نسبيا.

الهيكل الداخلي لجهاز استشعار درجة الحرارة DS18B20
يتكون الجزء الداخلي لمستشعر درجة الحرارة DS18B20 من ذاكرة قراءة فقط (ROM) 64 بت, ذاكرة التخزين المؤقت, مولد CRC, جهاز حساس لدرجة الحرارة, الزناد وتسجيل التكوين لدرجة الحرارة العالية والمنخفضة.
1. 64-بت ROM لجهاز استشعار درجة الحرارة DS18B20
يوجد ROM 64 بت داخل مستشعر درجة الحرارة DS18B20, ومعالجة ROM لها محتويات معينة. البتات الثمانية السفلى (ثابت على 28H) هي رقم تعريف نوع المنتج, التالي 48 البتات هي الرقم التسلسلي, والبتات الثمانية العليا هي السابقة 56 بتات من رمز التحقق من التكرار الدوري.
2. تعيين الذاكرة لمستشعر درجة الحرارة DS18B20
توجد وحدات ذاكرة تخزين مؤقت سعة 9 بايت في مستشعر درجة الحرارة DS18B20, كما هو مبين في الشكل أدناه.
3. سجل تكوين جهاز استشعار درجة الحرارة DS18B20
أعلى بت BIT7 من بايت تسجيل التكوين لمستشعر درجة الحرارة DS18B20 هو بت وضع الاختبار. إنها 0 عند شحنها من المصنع ولا تحتاج إلى تغيير من قبل المستخدم. يتم استخدام BIT6 وBIT5 لتعيين دقة التحويل لمستشعر درجة الحرارة DS18B20. هناك أربعة خيارات القرار: 9, 10, 11 و 12 أجزاء. أوقات التحويل المقابلة هي: 93.73آنسة, 187.5آنسة, 375مللي و 750 مللي ثانية على التوالي. المتبقي 5 البتات السفلية هي بتات محجوزة (الجميع 1).
إعدادات R0 وR1 الافتراضية لمستشعر درجة الحرارة DS18B20 هي 11. هذا هو القرار 12 بت, إنه, 1 بت يمثل 0.0625 درجة مئوية.
قراءة وكتابة مستشعر درجة الحرارة DS18B20
تعليمات
يتم تخزين قيمة درجة الحرارة المحولة بواسطة مستشعر درجة الحرارة DS18B20 في البايتين 0 والأول من ذاكرة التخزين المؤقتة عالية السرعة في شكل مكمل ثنائي البايت. لذلك عندما نريد فقط قراءة قيمة درجة الحرارة, نحتاج فقط إلى قراءة البايتتين 0 و 1 في السجل المؤقت.
الخطوات البسيطة لقراءة قيمة درجة الحرارة هي كما يلي:
1. تخطي عملية ROM.
2. إرسال أمر تحويل درجة الحرارة.
3. تخطي عملية ROM.
4. أرسل أمر قراءة درجة الحرارة.
5. قراءة قيمة درجة الحرارة.

تهيئة جهاز استشعار درجة الحرارة DS18B20
يرسل الجهاز الرئيسي أولاً نبضًا منخفض المستوى 480-960 microseconds, ثم يطلق الحافلة إلى مستوى عالٍ, ويكتشف الحافلة في وقت لاحق 480 microseconds. إذا كان هناك مستوى منخفض, فهذا يعني أن هناك جهاز استشعار لدرجة الحرارة DS18B20 على الحافلة التي استجابت. إذا لم يكن هناك مستوى منخفض, فهذا يعني عدم وجود استجابة من مستشعر درجة الحرارة DS18B20 الموجود في الحافلة.
كجهاز الرقيق, اكتشف مستشعر درجة الحرارة DS18B20 ما إذا كان هناك مستوى منخفض من 480-960 ميكروثانية على الحافلة بمجرد تشغيلها. إذا كان الأمر كذلك, انتظر 15-60 ميكروثانية بعد ارتفاع الحافلة, ثم اسحب مستوى الحافلة إلى مستوى منخفض 60-240 ميكروثانية للرد مع نبض, إخبار المضيف بأن الجهاز جاهز. إذا لم يتم الكشف عنها, وسوف تستمر في التحقق والانتظار.