Ds18b20 Sonda i kabel senzora

Sonda temperaturnog senzora ds18b20 ima visoku preciznost. Preciznost mjerenja temperature može doseći 0,01℃, a tačnost mjerenja temperature u širokom temperaturnom rasponu je 0,1℃. Dobra stabilnost i visoka preciznost u masovnoj proizvodnji.

Digitalna senzorska sonda i kabel DS18B20 se lako povezuju i mogu se koristiti u raznim situacijama nakon pakovanja. Kao što su ravne cijevi od nehrđajućeg čelika, navojni tip, vrsta magnetne adsorpcije, razni modeli, uključujući LTM8877, LTM8874 i tako dalje.
DS18B20 je najčešće korišteni digitalni temperaturni senzor. Emituje digitalni signal i ima karakteristike male veličine, mali hardverski troškovi, jaka sposobnost protiv smetnji i visoka preciznost. Njegov izgled se uglavnom mijenja ovisno o primjeni. Inkapsulirani DS18B20 može se koristiti za mjerenje temperature kabla, mjerenje temperature cirkulacije vode u visokoj peći, mjerenje temperature kotla, mjerenje temperature u mašinskoj prostoriji, mjerenje temperature u poljoprivrednim staklenicima, mjerenje temperature čiste prostorije, mjerenje temperature skladišta municije i druge neograničene temperature. Otporan na habanje i udarce, male veličine, jednostavan za korištenje, sa raznim oblicima pakovanja, Pogodan je za digitalno mjerenje temperature i kontrolu različite opreme za male prostore.

Glavne karakteristike senzorske sonde DS18B20
1. Glavne karakteristike DS18B20
1.1. Opseg prilagodljivog napona je širi, opseg napona: 3.0~5.5V, i može se napajati putem podatkovne linije u režimu parazitskog napajanja
1.2. Jedinstvena metoda jednožičnog interfejsa. Kada je DS18B20 spojen na mikroprocesor, potrebna mu je samo jedna linija porta za postizanje dvosmjerne komunikacije između mikroprocesora i DS18B20.
1.3. DS18B20 podržava funkciju umrežavanja na više tačaka. Više DS18B20 može se povezati paralelno na samo tri vodova kako bi se postiglo mjerenje temperature u više tačaka.
1.4. DS18B20 ne zahtijeva nikakve vanjske komponente tokom upotrebe. Sve senzorske komponente i kola za konverziju integrisani su u integrisano kolo u obliku triode.
1.5. Raspon temperature -55℃～+125℃, tačnost je ±0,5℃ na -10～+85℃
1.6. Programabilna rezolucija je 9~12 bita, a odgovarajuće razlučive temperature su 0,5℃, 0.25℃, 0.125℃ i 0,0625 ℃ respektivno, koji može postići visoko precizno mjerenje temperature.
1.7. U 9-bitnoj rezoluciji, temperatura se može pretvoriti u brojeve do 93,75 ms. U 12-bitnoj rezoluciji, vrijednost temperature može se pretvoriti u brojeve do 750ms, što je brže.
1.8. Rezultati mjerenja direktno emituju digitalne temperaturne signale i serijski se prenose na CPU preko "jednolinijski autobus". U isto vreme, CRC kontrolni kod se može prenijeti, koji ima snažne mogućnosti protiv smetnji i ispravljanja grešaka.
1.9. Negativne naponske karakteristike: Kada je polaritet napajanja obrnut, čip neće izgorjeti zbog topline, ali neće raditi kako treba.

2. Izgled i unutrašnja struktura senzora DS18B20
Unutrašnja struktura senzora DS18B20 uglavnom se sastoji od četiri dijela: 64-bit fotolitografija ROM, temperaturni senzor, neisparljivi temperaturni alarm aktivira TH i TL, i registar konfiguracije.
Izgled i raspored pinova DS18B20 su sljedeći:

DS18B20 pin definicija:
(1) DQ je terminal za ulaz/izlaz digitalnog signala;
(2) GND je uzemljenje napajanja;
(3) VDD je ulazni terminal eksternog napajanja (uzemljen u parazitskom načinu ožičenja).
3. Princip rada DS18B20
Princip vremena čitanja i pisanja i mjerenja temperature kod DS18B20 su isti kao i kod DS1820, osim što je broj cifara dobijene vrijednosti temperature različit zbog različitih rezolucija, a vrijeme kašnjenja tokom konverzije temperature je smanjeno sa 2s na 750ms. Brzina oscilovanja kristalnog oscilatora s visokim temperaturnim koeficijentom značajno se mijenja s promjenama temperature, a generisani signal se koristi kao impulsni ulaz brojača 2. Counter 1 i registar temperature su unapred podešeni na osnovnu vrednost koja odgovara -55°C. Counter 1 odbrojava impulsni signal koji generiše kristalni oscilator sa niskim temperaturnim koeficijentom. Kada je unapred podešena vrednost brojača 1 smanjuje se na 0, vrijednost temperaturnog registra će se povećati za 1, unapred podešenu vrednost brojača 1 će se ponovo učitati, i brojač 1 će ponovo pokrenuti brojanje impulsnih signala koje generiše kristalni oscilator sa niskim temperaturnim koeficijentom. Ovaj ciklus se nastavlja do brojača 2 računa se na 0, zatim prestaje akumulirati vrijednost registra temperature. U ovo vrijeme, vrijednost u registru temperature je izmjerena temperatura. Akumulator nagiba na slici 3 koristi se za kompenzaciju i korekciju nelinearnosti u procesu mjerenja temperature, a njegov izlaz se koristi za ispravljanje unaprijed postavljene vrijednosti brojača 1.

ds18b20 senzor sa preciznošću do 0,01℃

Prilagođena ds18b20 senzorska sonda i kabel

DS18B20 ima 4 glavne komponente podataka:
(1) 64-bitni serijski broj u fotourezanom ROM-u je fotourezan prije izlaska iz tvornice. Može se smatrati serijskim kodom adrese DS18B20. Raspored 64-bitnog fotolitografskog ROM-a je: prvi 8 bits (28H) su broj vrste proizvoda, i sljedeći 48 bitovi su serijski broj samog DS18B20. Poslednji 8 bitovi su ciklički kontrolni kod zalihosti prethodnog 56 bits (CRC=X8+X5+X4+1). Funkcija fotolitografskog ROM-a je da svaki DS18B20 učini drugačijim, tako da više DS18B20 može biti povezano na jednu magistralu.
(2) Senzor temperature u DS18B20 može dovršiti mjerenje temperature. Uzmimo 12-bitnu konverziju kao primjer: pruža se u obliku 16-bitnog čitanja komplementa sa proširenim znakom, izraženo u obliku 0,0625°C/LSB, gdje je S bit predznaka.
Ovo su 12-bitni podaci dobiveni nakon 12-bitne konverzije, koji je pohranjen u dva 8-bitna RAM-a 18B20. Prvi 5 bitovi u binarnosti su bitovi predznaka. Ako je izmjerena temperatura veća od 0, ove 5 bitovi su 0. Samo pomnožite izmjerenu vrijednost sa 0.0625 da dobijete stvarnu temperaturu. Ako je temperatura manja od 0, ove 5 bitovi su 1, a izmjerenu vrijednost treba invertirati, plus 1, a zatim pomnoženo sa 0.0625 da dobijete stvarnu temperaturu. Na primjer, digitalni izlaz od +125℃ je 07D0H, digitalni izlaz od +25,0625℃ je 0191H, digitalni izlaz od -25,0625℃ je FE6FH, a digitalni izlaz od -55℃ je FC90H.
(3) DS18B20 memorija temperaturnog senzora DS18B20. Interna memorija temperaturnog senzora uključuje brzi RAM memoriju za scratchpad i neisparljiv EEPRAM koji se električno briše, koji pohranjuje visokotemperaturne i niskotemperaturne japanke TH, TL i strukturni registri.
(4) Registar konfiguracije Značenje svakog bita ovog bajta je sljedeće:
Table 3: Struktura registra konfiguracije

Donjih pet bitova je uvijek "1", a TM je bit test moda, koji se koristi za postavljanje da li je DS18B20 u radnom ili testnom modu. Ovaj bit je postavljen na 0 kada DS18B20 napusti tvornicu, a korisnici ga ne bi trebali mijenjati. R1 i R0 se koriste za postavljanje rezolucije, kao što je prikazano u sljedećoj tabeli: (DS18B20 je postavljen na 12 bitovi kada se isporuče iz fabrike)
Table 4: Tablica podešavanja rezolucije temperature

4. Memorija za privremenu memoriju velike brzine Memorija za privremenu memoriju velike brzine sastoji se od 9 bajtova, a njegova alokacija je prikazana u tabeli 5. Kada se izda naredba za konverziju temperature, pretvorena vrijednost temperature pohranjuje se u 0. i 1. bajt keš memorije u dvobajtnom komplementarnom obliku. Mikrokontroler može čitati ove podatke kroz jednožični interfejs. Prilikom čitanja, donji dio je ispred, a visoki dio je pozadi. Format podataka je prikazan u tabeli 1. Odgovarajući proračun temperature: Kada je predznak bit S=0, direktno pretvoriti binarni bit u decimalni; kada je S=1, prvo konvertujte dopunu u originalni kod, a zatim izračunajte decimalnu vrijednost. Table 2 prikazuje neke od odgovarajućih temperaturnih vrijednosti. Deveti bajt je bajt za provjeru redundancije.
Table 5: DS18B20 privremena distribucija registra

Prema komunikacijskom protokolu DS18B20, domaćin (mikrokompjuter sa jednim čipom) mora proći kroz tri koraka za kontrolu DS18B20 da bi se završila konverzija temperature: DS18B20 se mora resetirati prije svakog čitanja i pisanja. Nakon što je resetiranje uspješno, šalje se ROM komanda, i konačno se šalje RAM komanda, tako da se unaprijed određena operacija može izvesti na DS18B20. Reset zahtijeva da glavni CPU povuče liniju podataka prema dolje 500 mikrosekunde, a zatim ga otpustite. Kada DS18B20 primi signal, čeka otprilike 16 to 60 mikrosekunde, a zatim šalje nizak puls od 60 to 240 mikrosekunde. Glavni CPU prima ovaj signal da označi uspješno resetiranje.
Table 6: Lista instrukcija za ROM