Ψηφιακό DS18B20 Συγκρότημα καλωδίου θερμοκρασίας θερμοκρασίας

custom made αδιάβροχη πολλαπλή οθόνη esp32 lcd breadboard, Φύλλο δεδομένων συναρμολόγησης καλωδίων αισθητήρα arduino mega nano ds18b20.
Ο DS18B20 είναι ένας ψηφιακός αισθητήρας θερμοκρασίας με ευρύ φάσμα εφαρμογών. Εξάγει ψηφιακά σήματα και έχει τα χαρακτηριστικά του μικρού μεγέθους, χαμηλή κατανάλωση πόρων υλικού, ισχυρή ικανότητα κατά των παρεμβολών και υψηλή ακρίβεια.

1-Αισθητήρας θερμοκρασίας σύρματος με αισθητήρα από ανοξείδωτο χάλυβα & 5μήκος μ, 3-συρμάτινο καλώδιο

Κιτ μονάδας αισθητήρων Ds18B20 Αδιάβροχο καλώδιο ψηφιακού αισθητήρα 100 cm Προσαρμογείς τερματικού ανιχνευτή από ανοξείδωτο χάλυβα Αξεσουάρ

Κιτ μονάδας αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20 με αδιάβροχο αισθητήρα από ανοξείδωτο χάλυβα για Raspberry Pi

Χαρακτηριστικά αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20
1. Υιοθετήστε τη μέθοδο διασύνδεσης ενός καλωδίου: Ο αισθητήρας θερμοκρασίας DS18B20 χρειάζεται μόνο ένα καλώδιο για να επιτύχει αμφίδρομη επικοινωνία με τον μικροεπεξεργαστή.
2. Εύρος μέτρησης θερμοκρασίας: Το εύρος μέτρησης θερμοκρασίας της διάταξης καλωδίου αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20 μπορεί να φτάσει τους -55℃~+125℃, και το σφάλμα είναι ±0,4° στην περιοχή από -10℃ έως +85℃.
3. Υποστήριξη λειτουργίας δικτύωσης πολλαπλών σημείων: πολλαπλοί αισθητήρες θερμοκρασίας DS18B20 μπορούν να συνδεθούν παράλληλα σε μια γραμμή δεδομένων, μέχρι και 8 μπορεί να συνδεθεί παράλληλα για να επιτευχθεί μέτρηση θερμοκρασίας πολλαπλών σημείων.
4. Τροφοδοτικό λειτουργίας: 3.0~5,5V/DC. Ο αισθητήρας θερμοκρασίας DS18B20 μπορεί να τροφοδοτηθεί από ένα εξωτερικό ανεξάρτητο τροφοδοτικό ή μια παρασιτική τροφοδοσία γραμμής δεδομένων.
5. Ο αισθητήρας θερμοκρασίας DS18B20 δεν απαιτεί εξωτερικά εξαρτήματα κατά την εφαρμογή.
6. Η θερμοκρασία που μετράται από τον αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20 μεταδίδεται σειριακά σε α 9 σε ψηφιακή μορφή 12 bit.
7. Λειτουργία προστασίας κατά της απενεργοποίησης, ο αισθητήρας θερμοκρασίας DS18B20 περιέχει EEPROM μέσα. Η ακρίβεια ψηφιακής μετατροπής και η θερμοκρασία συναγερμού μπορούν να ρυθμιστούν μέσω του καταχωρητή διαμόρφωσης. Οι ρυθμίσεις ανάλυσης και θερμοκρασίας συναγερμού μπορούν ακόμα να αποθηκευτούν μετά την απενεργοποίηση του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20.
8. Ο αισθητήρας θερμοκρασίας DS18B20 επιστρέφει έναν δυαδικό αριθμό 16 bit που αντιπροσωπεύει την τιμή θερμοκρασίας που ανιχνεύεται αυτή τη στιγμή, και τα υψηλά πέντε ψηφία αντιπροσωπεύουν θετικά και αρνητικά. Αν τα υψηλά πέντε bit είναι όλα 1, σημαίνει ότι η επιστρεφόμενη τιμή θερμοκρασίας είναι αρνητική τιμή. Αν τα υψηλά πέντε bit είναι όλα 0, σημαίνει ότι η επιστρεφόμενη τιμή θερμοκρασίας είναι θετική. Τα παρακάτω 11 bits δεδομένων αντιπροσωπεύουν την απόλυτη τιμή της θερμοκρασίας. Μετά τη μετατροπή του σε δεκαδική τιμή, πολλαπλασιάστε το με 0.0625 για να λάβετε την τιμή της θερμοκρασίας αυτή τη στιγμή.

Αισθητήρας θερμοκρασίας DS18B20 304 Ανοξείδωτο ατσάλι 6 * 50Καλώδιο αισθητήρων PVC SL MM OD 5,0mm αδιάβροχο στη σκόνη μήκους 1M

DS18B20 Αδιάβροχος αισθητήρας θερμοκρασίας καλωδίου 18b20 σε κάψουλα από ανοξείδωτο χάλυβα(300εκατοστά)

Αδιαπέραστος Αισθητήρας Θερμοκρασίας 1m 2m 4m 5m Καλώδιο (DS18B20 5m 5τεμ)

Μέθοδος ελέγχου του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20
Το DS18B20 έχει έξι εντολές ελέγχου, όπως φαίνεται στον Πίνακα 4.1:
Τραπέζι 4.1 έχει έξι εντολές ελέγχου για το DS18B20
Οδηγίες λειτουργίας κωδικού συμφωνίας οδηγιών:
Μετατροπή θερμοκρασίας 44H: Εκκινήστε το DS18B20 για μετατροπή θερμοκρασίας;
Διαβάστε το προσωρινό μητρώο BEH: Ανάγνωση προσωρινού καταχωρητή δυαδικού αριθμού 9 byte;
Γράψτε προσωρινό μητρώο 4EH: Γράψτε δεδομένα στα byte TH και TL του προσωρινού καταχωρητή;
Αντιγραφή προσωρινού μητρώου 48H: Γράψτε τα byte TH και TL του προσωρινού καταχωρητή στο E2PROM;
Ρυθμίστε ξανά το E2PROM B8H: γράψτε τα byte TH και TL στο E2PROM στον προσωρινό καταχωρητή TH και TL byte;
Διαβάστε τη λειτουργία τροφοδοσίας B4H: Εκκινήστε το DS18B20 για να στείλετε το σήμα λειτουργίας τροφοδοσίας στην κύρια CPU;
Αρχικοποίηση αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20
(1) Πρώτα ρυθμίστε τη γραμμή δεδομένων σε υψηλό επίπεδο "1".
(2) Καθυστέρηση (η απαίτηση χρόνου δεν είναι πολύ αυστηρή, αλλά θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο σύντομο)
(3) Η γραμμή δεδομένων τραβιέται στο χαμηλό επίπεδο "0".
(4) Καθυστέρηση του 750 μικροδευτερόλεπτα (το χρονικό εύρος μπορεί να είναι από 480 να 960 μικροδευτερόλεπτα).
(5) Η γραμμή δεδομένων τραβιέται στο υψηλό επίπεδο "1".
(6) Καθυστέρηση αναμονής: Εάν η προετοιμασία είναι επιτυχής, θα δημιουργηθεί ένα χαμηλό επίπεδο «0» που επιστρέφεται από το DS18B20 15 να 60 μικροδευτερόλεπτα. Η ύπαρξή του μπορεί να προσδιοριστεί με βάση αυτό το καθεστώς, αλλά θα πρέπει να προσέχετε να μην περιμένετε επ' αόριστον, Διαφορετικά το πρόγραμμα θα εισέλθει σε έναν άπειρο βρόχο, οπότε απαιτείται έλεγχος χρονικού ορίου.
(7) Εάν η CPU διαβάσει το χαμηλό επίπεδο «0» στη γραμμή δεδομένων, θα χρειαστεί ακόμα να καθυστερήσει. Ο χρόνος καθυστέρησης είναι τουλάχιστον 480 μικροδευτερόλεπτα από το υψηλό επίπεδο που αποστέλλονται (από τη στιγμή του βήματος (5)).
(8) Τραβήξτε ξανά τη γραμμή δεδομένων στο υψηλό επίπεδο "1" και τερματίστε.
Γράψτε τη λειτουργία του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20
(1) Η γραμμή δεδομένων ορίζεται πρώτα σε χαμηλό επίπεδο "0".
(2) Ο χρόνος καθυστέρησης καθορίζεται να είναι 15 μικροδευτερόλεπτα.
(3) Στείλτε byte με σειρά από χαμηλό bit σε υψηλό bit (αποστέλλεται μόνο ένα bit κάθε φορά).
(4) Ο χρόνος καθυστέρησης είναι 45 μικροδευτερόλεπτα.
(5) Τραβήξτε τη γραμμή δεδομένων σε υψηλό επίπεδο.
(6) Επαναλάβετε τις λειτουργίες από (1) να (6) μέχρι να σταλούν όλα τα byte.
(7) Τελικά, τραβήξτε τη γραμμή δεδομένων ψηλά.
Διαβάστε τη λειτουργία του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20
(1) Τραβήξτε τη γραμμή δεδομένων ψηλά στο "1".
(2) Καθυστέρηση 2 μικροδευτερόλεπτα.
(3) Τραβήξτε τη γραμμή δεδομένων χαμηλά στο "0".
(4) Καθυστέρηση 3 μικροδευτερόλεπτα.
(5) Τραβήξτε τη γραμμή δεδομένων ψηλά στο "1".
(6) Καθυστέρηση 5 μικροδευτερόλεπτα.
(7) Διαβάστε την κατάσταση της γραμμής δεδομένων για να λάβετε 1 bit κατάστασης, και να εκτελέσετε επεξεργασία δεδομένων.
(8) Καθυστέρηση 60 μικροδευτερόλεπτα.

DS18B20 αισθητήρας θερμοκρασίας παρασιτική λειτουργία τροφοδοσίας
Η παρασιτική λειτουργία τροφοδοσίας του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20 φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Στη λειτουργία παρασιτικής τροφοδοσίας, ο αισθητήρας θερμοκρασίας DS18B20 αντλεί ισχύ από τη γραμμή σήματος. Όταν η γραμμή σήματος είναι υψηλή, Η ηλεκτρική ενέργεια αποθηκεύεται στον εσωτερικό πυκνωτή. Όταν η γραμμή σήματος είναι σε χαμηλό επίπεδο, η ισχύς στον πυκνωτή καταναλώνεται, και τον πυκνωτή (παρασιτικό τροφοδοτικό) φορτίζεται έως ότου η γραμμή σήματος φτάσει σε υψηλό επίπεδο.

Πλεονεκτήματα της παρασιτικής τροφοδοσίας:
1. Δεν απαιτείται τοπική παροχή ρεύματος, και μπορεί να επιτευχθεί απομακρυσμένη μέτρηση θερμοκρασίας.
2. Η μέτρηση της θερμοκρασίας μπορεί να επιτευχθεί με μία μόνο γραμμή σήματος, κάνοντας το κύκλωμα πιο απλό.
Μειονεκτήματα της παρασιτικής τροφοδοσίας:
Προκειμένου ο αισθητήρας θερμοκρασίας DS18B20 να εκτελεί ακριβή μετατροπή θερμοκρασίας, η γραμμή σήματος πρέπει να διασφαλίζει ότι παρέχεται επαρκής ενέργεια κατά τη μετατροπή της θερμοκρασίας. Αλλά όταν πολλαπλοί αισθητήρες θερμοκρασίας DS18B20 είναι αναρτημένοι στην ίδια γραμμή σήματος, η αντίσταση έλξης από μόνη της δεν μπορεί να παρέχει αρκετή ισχύ, κάτι που θα κάνει τον αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20 να μην μπορεί να μετρήσει τη θερμοκρασία ή να έχει τεράστιο σφάλμα.
Επομένως, η μέθοδος παρασιτικής τροφοδοσίας είναι κατάλληλη μόνο για χρήση κατά τη μέτρηση θερμοκρασίας με έναν μόνο αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20.
DS18B20 αισθητήρας θερμοκρασίας παρασιτικό τροφοδοτικό ισχυρό pull-up λειτουργία τροφοδοσίας
Η λειτουργία τροφοδοσίας ισχυρής έλξης του παρασιτικού τροφοδοτικού του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20 φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Προκειμένου ο αισθητήρας θερμοκρασίας DS18B20 να αποκτήσει επαρκή τροφοδοσία ρεύματος κατά τη διαδικασία μέτρησης θερμοκρασίας, Η χρήση ενός MOSFET για να τραβήξετε απευθείας τη γραμμή σήματος στο VCC μπορεί να παρέχει επαρκή ισχύ (όταν εμπλέκεται οποιαδήποτε εντολή μετατροπής θερμοκρασίας αντιγραφής ή έναρξης, πρέπει να ολοκληρωθεί εντός το πολύ 10 μS. Η γραμμή σήματος μεταβαίνει σε κατάσταση ισχυρής έλξης) να λύσει το πρόβλημα της ανεπαρκούς τροφοδοσίας. Η λειτουργία τροφοδοσίας ισχυρής έλξης του παρασιτικού τροφοδοτικού του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20 είναι κατάλληλη για εφαρμογές μέτρησης θερμοκρασίας πολλών σημείων, αλλά απαιτεί μια ακόμη γραμμή I/O για ισχυρή pull-up μεταγωγή.
Λειτουργία εξωτερικής τροφοδοσίας του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20
Στη λειτουργία εξωτερικής τροφοδοσίας, το τροφοδοτικό λειτουργίας του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20 είναι συνδεδεμένο στον ακροδέκτη VDD. Δεν υπάρχει πρόβλημα ανεπαρκούς ρεύματος τροφοδοσίας και η ακρίβεια μετατροπής μπορεί να είναι εγγυημένη. Συγχρόνως, πολλαπλοί αισθητήρες θερμοκρασίας DS18B20 μπορούν να συνδεθούν στο δίαυλο για να σχηματίσουν ένα σύστημα μέτρησης θερμοκρασίας πολλαπλών σημείων. Η μέθοδος εξωτερικής τροφοδοσίας είναι η καλύτερη μέθοδος τροφοδοσίας για τον αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20: λειτουργεί σταθερά και αξιόπιστα, έχει ισχυρή ικανότητα κατά των παρεμβολών, και το κύκλωμα είναι σχετικά απλό.

Εσωτερική δομή του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20
Το εσωτερικό του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20 αποτελείται από 64-bit ROM, κρυφή μνήμη, Γεννήτρια CRC, συσκευή ευαίσθητη στη θερμοκρασία, καταχωρητής ενεργοποίησης και διαμόρφωσης υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας.
1. 64-bit ROM του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20
Υπάρχει μια ROM 64-bit μέσα στον αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20, και η σκλήρυνση ROM έχει ορισμένα περιεχόμενα. Τα κάτω οκτώ μπιτ (σταθερό σε 28H) είναι ο αριθμός αναγνώρισης τύπου προϊόντος, το επόμενο 48 bit είναι ο σειριακός αριθμός, και τα πάνω οκτώ bit είναι τα προηγούμενα 56 bits του κώδικα ελέγχου κυκλικού πλεονασμού.
2. Χαρτογράφηση μνήμης αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20
Υπάρχουν μονάδες κρυφής μνήμης 9 byte στον αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
3. Καταχωρητής διαμόρφωσης του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20
Το υψηλότερο bit BIT7 του byte καταχωρητή διαμόρφωσης του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20 είναι το bit λειτουργίας δοκιμής. Είναι 0 όταν αποστέλλεται από το εργοστάσιο και δεν χρειάζεται αλλαγή από τον χρήστη. Τα BIT6 και BIT5 χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση της ανάλυσης μετατροπής του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20. Υπάρχουν τέσσερις επιλογές ανάλυσης: 9, 10, 11 και 12 κομμάτια. Οι αντίστοιχοι χρόνοι μετατροπής είναι: 93.73ms, 187.5ms, 375ms και 750ms αντίστοιχα. Το υπόλοιπο 5 Τα χαμηλότερα bit είναι δεσμευμένα bit (όλοι 1).
Οι προεπιλεγμένες ρυθμίσεις R0 και R1 του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20 είναι 11. Είναι ανάλυση 12 bit, ήτοι, 1 το bit αντιπροσωπεύει 0.0625 βαθμούς Κελσίου.
Ανάγνωση και εγγραφή του αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20
εντολή
Η τιμή θερμοκρασίας που μετατρέπεται από τον αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20 αποθηκεύεται στο 0ο και στο 1ο byte της προσωρινής μνήμης αποθήκευσης υψηλής ταχύτητας σε συμπληρωματική μορφή δύο byte. Έτσι, όταν θέλουμε απλώς να διαβάσουμε την τιμή της θερμοκρασίας, Χρειάζεται μόνο να διαβάσουμε το 0ο και το 1ο byte στον προσωρινό καταχωρητή.
Τα απλά βήματα για την ανάγνωση της τιμής θερμοκρασίας είναι τα εξής:
1. Παράλειψη λειτουργίας ROM.
2. Αποστολή εντολής μετατροπής θερμοκρασίας.
3. Παράλειψη λειτουργίας ROM.
4. Στείλτε την εντολή ανάγνωσης θερμοκρασίας.
5. Διαβάστε την τιμή θερμοκρασίας.

Αρχικοποίηση αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20
Η κύρια συσκευή στέλνει πρώτα έναν παλμό χαμηλού επιπέδου 480-960 μικροδευτερόλεπτα, στη συνέχεια αφήνει το λεωφορείο σε υψηλό επίπεδο, και ανιχνεύει το λεωφορείο μέσα στο επόμενο 480 μικροδευτερόλεπτα. Αν υπάρχει χαμηλό επίπεδο, σημαίνει ότι υπάρχει ένας αισθητήρας θερμοκρασίας DS18B20 στο δίαυλο που έχει ανταποκριθεί. Αν δεν υπάρχει χαμηλό επίπεδο, σημαίνει ότι δεν υπάρχει απόκριση από τον αισθητήρα θερμοκρασίας DS18B20 στο δίαυλο.
Ως σκλάβος συσκευή, ο αισθητήρας θερμοκρασίας DS18B20 ανιχνεύει εάν υπάρχει χαμηλό επίπεδο 480-960 μικροδευτερόλεπτα στο λεωφορείο μόλις ενεργοποιηθεί. Αν ναι, Περιμένετε 15-60 μικροδευτερόλεπτα αφότου το λεωφορείο στρίψει ψηλά, στη συνέχεια τραβήξτε τη στάθμη του λεωφορείου χαμηλά για 60-240 μικροδευτερόλεπτα για να ανταποκριθεί με παλμό, λέγοντας στον οικοδεσπότη ότι η συσκευή είναι έτοιμη. Αν δεν εντοπιστεί, θα συνεχίσει να ελέγχει και να περιμένει.