ایجاد دماسنج دیجیتال با سنسور دمای دیجیتال DS18B20

مقدمه: در این مقاله به تفصیل در مورد استفاده از سنسور دمای دیجیتال DS18B20 سفارشی در ساخت دماسنج دیجیتال توضیح داده شده است. از جمله اصل کار, اتصال سخت افزار, برنامه نویسی نرم افزاری و اجرای شبیه سازی. نمودار کامل شبیه سازی پروتئین ها را ارائه دهید, کد منبع و تجزیه و تحلیل نتیجه برای کمک به خوانندگان عمیقاً درک و تمرین استفاده از DS18B20.

اطلاعات پارامتری: منبع تغذیه: 3.0حرفهای – 5.5حرفهای; وضوح قابل تنظیم: 9 – 12 بیت; دامنه دما: -55 ℃ به +125 ℃; خروجی : قرمز (VCC), زرد (داده), سیاه (GND);
آنچه می گیرید: شما دریافت خواهید کرد 4 سنسورهای دما DS18B20, 4 ماژول های آداپتور و 4 سیم های بلوز زن به زن; ماژول آداپتور مقاومت کشش دارد, که می تواند با Raspberry Pi بدون مقاومت خارجی سازگار باشد;
سنسور دما DS18B20: اندازه محفظه استیل ضدزنگ تقریباً است. 6 x 50 mm/ 0.2 x 2 اینچ, و کابل حرارتی دمای دیجیتال طول کل دارد. 1 م/ 39.4 اینچ, که به اندازه کافی طولانی است تا نیازهای شما را برآورده کند;
مواد با کیفیت: کاوشگر از مواد فولادی ضدزنگ با کیفیت ساخته شده است, که ضد آب است, ضد رطوبت و زنگ زدن آسان نیست, به منظور جلوگیری از مدارهای کوتاه;
کاربرد گسترده: این سنسور دما DS18B20 با Raspberry Pi سازگار است, و به طور گسترده ای در نظارت دما از سنگر کابل اعمال می شود, دیگ بخار, چه, گلخانه, اتاق تمیز, OTC.

سنسور دما DS18B20 -55 به +125 درجه سانتیگراد, سازگار با تمشک پی

سطح سطح DS18B20 سنسور دمای دیجیتال پروب ضد آب

سنسور دما دما DS18B20 پروب دماسنج دیجیتال + ماژول آداپتور ترمینال با تنظیم سیم

1. خصوصیات سنسور DS18B20
سنسور DS18B20 نقش اساسی در زمینه نظارت بر دمای مدرن دارد. می تواند دما را با دقت بالا اندازه گیری کند, و وضوح آن را می توان با توجه به نیازها تنظیم کرد, به منظور دستیابی به نظارت دما با درجات مختلف دقت. علاوه بر این, اندازه کوچک DS18B20 باعث می شود که برای استفاده در محیط هایی با فضای محدود مناسب باشد, و ویژگی های کاربردی آسان آن آستانه فنی را از مبتدیان به متخصصان کاهش می دهد.

قبل از بررسی بیشتر پارامترهای عملکرد DS18B20, لازم است ابتدا اصل کار آن را درک کنیم. DS18B20 داده های دما را از طریق سیگنال های دیجیتال ارتباط برقرار می کند, که به جمع آوری داده های دما راحتی می بخشد. در مقایسه با سنسورهای سنتی دما آنالوگ, سنسورهای دیجیتالی مانند DS18B20 می توانند خوانش های دقیق تری را ارائه دهند و در هنگام انتقال سیگنال نسبت به نویز حساسیت کمتری دارند.

به منظور استفاده کامل از این مزایای DS18B20, ما باید درک عمیقی از پارامترهای عملکرد آن داشته باشیم. این پارامترها شامل محدوده اندازه گیری دما است, دقت, وضوح, و ولتاژ تأمین. این پارامترها نه تنها تعیین می کنند که آیا DS18B20 می تواند نیازهای برنامه های خاص را برآورده کند, بلکه بر عملکرد و قابلیت اطمینان کل سیستم نیز تأثیر می گذارد.

در این فصل, ما پارامترهای عملکرد DS18B20 را با جزئیات معرفی خواهیم کرد, اصل کار خود را تجزیه و تحلیل کنید, و مزایای آن را در برنامه های مختلف کشف کنید. از طریق این مطالب, خوانندگان درک عمیق تری از سنسورهای DS18B20 به دست می آورند و پایه و اساس محکمی برای برنامه های پیچیده تر و برنامه نویسی بعدی می گذارند.

2. توضیحات دقیق درباره پروتکل ارتباطی 1 سیم DS18B20
دلیل استفاده گسترده از سنسورهای DS18B20 تا حد زیادی به دلیل پروتکل ارتباطی منحصر به فرد آن است – 1-پروتکل ارتباطی سیم. این پروتکل الزامات مربوط به اتصالات سخت افزاری را ساده می کند و روشی کارآمد برای انتقال داده ها فراهم می کند. در این فصل به طور عمیق مکانیسم کار و فرآیند تبادل داده پروتکل ارتباطی 1 خطی را تجزیه و تحلیل می کند تا پایه و اساس محکمی برای تمرین برنامه نویسی بعدی ایجاد کند.
2.1 مبانی پروتکل ارتباطی 1 سیم
2.1.1 ویژگی های پروتکل ارتباطی 1 سیم:
پروتکل ارتباطی 1 سیم DS18B20 نیز نامیده می شود “تک اتوبوس” فناوری. این ویژگی های زیر را دارد: – ارتباطات تک اتوبوس: فقط یک خط داده برای انتقال داده های دو طرفه استفاده می شود, که پیچیدگی سیم کشی را در مقایسه با روش ارتباط سنتی سنسور چند سیم کاهش می دهد. – اتصال چند دستگاهی: از اتصال چندین دستگاه در یک اتوبوس داده پشتیبانی می کند, و از طریق کدهای شناسایی دستگاه شناسایی و ارتباط برقرار می کند. – مصرف انرژی کم: در حین برقراری, این دستگاه هنگام شرکت در ارتباطات می تواند در حالت آماده به کار کم قدرت قرار داشته باشد. – با دقت بالا: با زمان انتقال داده کوتاه تر, این می تواند تداخل خارجی را کاهش داده و دقت داده ها را بهبود بخشد.
2.1.2 قالب داده ها و تجزیه و تحلیل زمان بندی ارتباط 1 سیم
قالب داده پروتکل ارتباطی 1 سیم از یک قانون زمان بندی خاص پیروی می کند. این شامل زمان بندی اولیه سازی است, زمان بندی را بنویسید و زمان بندی را بخوانید:
زمان بندی اولیه سازی: میزبان ابتدا زمان تشخیص حضور را شروع می کند (نبض حضور) با پایین کشیدن اتوبوس برای مدت معینی, و سنسور سپس یک پالس حضور در پاسخ می فرستد.
زمان نوشتن: وقتی میزبان زمان نوشتن را ارسال می کند, ابتدا اتوبوس را در حدود پایین می کشد 1-15 میکرو ثانیه, سپس اتوبوس را آزاد می کند, و سنسور اتوبوس را پایین می آورد 60-120 میکرو ثانیه ها برای پاسخ دادن.
زمان را بخوانید: میزبان با کشیدن اتوبوس و رها کردن آن ، سنسور را به ارسال داده ها اطلاع می دهد, و سنسور پس از تأخیر خاص ، بیت داده را در اتوبوس خروجی می کند.

3. روش اتصال سخت افزار دماسنج
اتصال سخت افزار اولین و مهمترین گام در ساخت دماسنج دیجیتال است. ارتباط صحیح بین سنسور DS18B20 و میکروکنترلر انتقال دقیق داده ها را تضمین می کند و پایه ای محکم برای برنامه نویسی نرم افزاری و پردازش داده ها فراهم می کند. در این فصل به طور مفصل اصول طراحی رابط بین DS18B20 و میکروکنترلر و مراحل خاص اتصال مدار را معرفی می کنیم, و محتوای مربوط به منبع تغذیه و تهویه سیگنال را بپوشانید.
3.1 رابط بین DS18B20 و میکروکنترلر
3.1.1 اصول طراحی مدار رابط
طراحی مدار رابط DS18B20 برای اطمینان از عملکرد پایدار و کارآمد دستگاه ، باید چندین اصل اصلی را دنبال کند:
منبع تغذیه پایدار: DS18B20 می تواند از خط داده قدرت بدست آورد “DQ” (فراخوانی “حالت قدرت انگلی”), یا می تواند به طور مستقل توسط منبع تغذیه خارجی تأمین شود. صرف نظر از اینکه از کدام روش استفاده می شود, منبع تغذیه باید پایدار باشد تا از خطاهای انتقال داده ناشی از نوسانات منبع تغذیه جلوگیری شود.
صداقت سیگنال: از آنجا که DS18B20 داده ها را از طریق یک خط منتقل می کند, یکپارچگی سیگنال به ویژه بسیار مهم است. لازم است توانایی ضد مداخله سیگنال و تطبیق خصوصیات الکتریکی سیگنال را در نظر بگیرید.
حفاظت مدار: حفاظت بیش از حد و تخلیه الکترواستاتیک (ESD) اقدامات حفاظت باید در طراحی مدار گنجانده شود تا از آسیب به سنسور یا میکروکنترلر جلوگیری شود.

3.1.2 مراحل خاص برای اتصال مدار
اتصال DS18B20 به میکروکنترلر معمولاً مراحل زیر را دنبال می کند:
اتصال قدرت: پین VDD DS18B20 را به منبع تغذیه 3.3 ولت یا 5 ولت وصل کنید (بسته به سطح ولتاژ میکروکنترلر), و پین GND به خط زمین.
اتصال خط داده: پین DQ به پین ​​I/O دیجیتال میکروکنترلر وصل شده است. به منظور اطمینان از ثبات انتقال داده ها, یک مقاومت کشش را می توان بین خط داده و منبع تغذیه اضافه کرد, با یک مقدار معمولی 4.7kΩ تا 10kΩ.
پردازش پین پالس تنظیم مجدد و حضور: بطور عادی, پین تنظیم مجدد (اولی) و پین پالس حضور (از روی) از ds18b20 نیازی به اتصال خارجی ندارد, آنها سیگنال های داخلی هستند.

در این بخش, ما یک مدار اساسی طراحی کردیم که از طریق آن می توان سنسور دما DS18B20 را به یک میکروکنترلر وصل کرد. در زیر یک نمودار مدار مثال بر اساس Arduino Uno و توضیحات مربوطه است:

FlowChart LR
DS18B20 — |VDD| 5حرفهای
DS18B20 — |GND| GND
DS18B20 — |DQ| 2
DQ — |کشش| 5حرفهای

در میان آنها, DS18B20 سنسور دمای دیجیتال را نشان می دهد, 5v خروجی برق میکروکنترلر است, GND سیم زمین است, وت 2 نمایانگر پین آردوینو است. 2, که برای انتقال داده استفاده می شود. اتصال بین DQ و 5V نشانگر مقاومت کشش است.

3.2 منبع تغذیه و تهویه سیگنال
3.2.1 انتخاب روش منبع تغذیه
DS18B20 دو روش منبع تغذیه را ارائه می دهد:
حالت قدرت انگلی: در این حالت, خط داده (DQ) نه تنها می تواند داده ها را منتقل کند, بلکه DS18B20 را نیز تأمین می کند. در این زمان, ولتاژ سطح بالا در خط داده باید حداقل 3.0 ولت باشد تا از جریان منبع تغذیه کافی اطمینان حاصل شود. این حالت معمولاً زمانی استفاده می شود که طول اتوبوس کوتاه باشد و انتقال داده ها خیلی مکرر نباشد.

حالت منبع تغذیه خارجی: در این حالت, DS18B20 دارای یک ورودی مستقل VDD است. قدرت با منبع تغذیه خارجی می تواند قدرت سیگنال سنسور را تقویت کرده و توانایی ضد مداخله را بهبود بخشد, که برای انتقال مسافت طولانی یا انتقال مکرر داده ها مناسب است.

3.2.2 فیلتر و تثبیت سیگنال
به منظور اطمینان از ثبات سیگنال و خواندن دقیق داده ها, سیگنال باید به درستی فیلتر و تثبیت شود:
مقاومت: مقاومت کشش بین خط داده و منبع تغذیه اضافه می شود تا اطمینان حاصل شود که خط داده هنگام بیکار بودن در حالت سطح بالا قرار دارد.
مدار جیب: به منظور از بین بردن خوانش های نادرست ناشی از تداخل خط یا نوسانات ولتاژ آنی, این سیگنال می تواند در سمت میکروکنترلر نرم افزار باشد.
حفاظت ESD: اجزای محافظت از ESD (مانند دیودهای تلویزیون) برای جلوگیری از خسارت ناشی از تخلیه الکترواستاتیک به بنادر سنسورها و میکروکنترلرها اضافه می شوند.

این بخش بیشتر در مورد عواملی که باید هنگام انتخاب منبع تغذیه و تهویه سیگنال به صورت جدول در نظر گرفته شود ، توضیح می دهد:
| طرح | حالت قدرت انگلی | حالت قدرت خارجی | شرح | | — | — | — | — | | سناریوهای قابل اجرا | خطوط کوتاه, داده های نادرست | خطوط طولانی, داده های مکرر | با توجه به سناریوهای برنامه واقعی انتخاب کنید | | پایداری منبع تغذیه | پایین | بالاتر | منبع تغذیه خارجی برای خطوط طولانی یا فرکانس های زیاد توصیه می شود | | هزینه | پایین | بالاتر | منبع تغذیه خارجی به مؤلفه های اضافی مدیریت انرژی نیاز دارد | | ضد مداخله | ضعیف تر | قوی تر | منبع تغذیه خارجی برای محیط های با مداحی بالا مناسب تر است |

روشهای اتصال فوق و استراتژی های پردازش سیگنال می توانند به طور مؤثر سنسور دما DS18B20 را در هر سیستم میکروکنترلر ادغام کنند. فصل بعد نحوه استفاده از زبان C را معرفی می کند:

عمل برنامه نویسی عملکردی DS18B20:
4. DS18B20 دماسنج دیجیتال برنامه نویسی زبان
4.1 بنیاد برنامه نویسی و آماده سازی محیط زیست
4.1.1 ایده های طراحی برنامه و ساخت و ساز چارچوب
قبل از شروع نوشتن برنامه زبان C دماسنج دیجیتال DS18B20, شما ابتدا باید ایده های اساسی طراحی برنامه را ایجاد کنید. سنسور DS18B20 از طریق پروتکل ارتباطی 1 سیم با میکروکنترلر ارتباط برقرار می کند. از این رو, وظیفه اصلی برنامه اجرای عملیات مربوط به پروتکل ارتباطی 1 سیم است, از جمله اولیه سازی DS18B20, ارسال دستورالعمل, داده های دمای خواندن, و تبدیل و نمایش داده های خوانده شده.

چارچوب برنامه تقریباً به قسمتهای زیر تقسیم می شود:
شروع: سنسور میکروکنترلر و DS18B20 را اولیه کنید.
حلقه اصلی: شامل حلقه ای است که به طور مداوم داده های سنسور را می خواند.
1-کتابخانه عملکرد ارتباطی سیم: شامل توابع اجرای پروتکل ارتباطی یک سیم است.

داده های پردازش: داده های خام برگشتی توسط سنسور را به مقادیر دمای قابل خواندن تبدیل کنید.
خروجی نمایش: داده های دمای پردازش شده را روی صفحه LCD نمایش داده یا از طریق پورت سریال آن را به رایانه منتقل کنید.

ضد زنگ ضد آب ضد آب DS18B20 پروب 1 سیم 1, 2, 5 متر

سنسور دمای دیجیتال DS18B20 1 سیم

کیت ماژول سنسور دما DS18B20 با 1 M-5.2 FT ضد آب پروب استیل ضدزنگ

4.1.2 ساخت و ساز محیط زیست توسعه و پیکربندی
به منظور برنامه ریزی و توسعه دماسنج دیجیتال DS18B20, شما باید محیط توسعه را آماده کرده و آن را به طور مناسب پیکربندی کنید. موارد زیر مراحل اساسی برای توسعه است:

محیط توسعه را انتخاب کنید: محیط توسعه یکپارچه مناسب را انتخاب کنید (شخص) با توجه به نوع میکروکنترلر, مانند توسعه مبتنی بر میکروکنترلر سری ARM Cortex-M. می توانید از Keil MDK یا STM32Cubeide استفاده کنید.

کامپایلر را پیکربندی کنید: با توجه به IDE استفاده شده, کامپایلر را پیکربندی کنید تا اطمینان حاصل شود که می توان کد زبان C را به درستی تهیه کرد.
تخته توسعه سخت افزار را بسازید: یک صفحه توسعه میکروکنترلر مناسب را انتخاب کنید, مانند بر اساس STM32, ESP32, OTC.
صفحه توسعه را وصل کنید: سنسور DS18B20 را از طریق پروتکل ارتباطی 1 سیم به پین ​​مشخص شده میکروکنترلر وصل کنید.
رمز نوشتن: یک پروژه زبان C جدید در IDE ایجاد کنید و نوشتن کد برنامه را شروع کنید.
کامپایل و اشکال زدایی: از ابزار IDE برای تهیه کد و اجرای آن در هیئت توسعه برای اشکال زدایی استفاده کنید.

#شامل بودن <stdio.h>

// DS18B20 اعلامیه کتابخانه عملکرد ارتباط خط اول
void ds18b20_init();
void ds18b20_reset();
void ds18b20_writebyte(char char بدون امضا);
char بدون امضا ds18b20_readbyte();
int ds18b20_readtemperature();

int اصلی() {
// سنسور DS18B20 را اولیه کنید
ds18b20_init();
// حلقه اصلی
در حالی که(1) {
// مقدار دما را بخوانید
دمای int = ds18b20_readtemperature();
// مقدار دمای خروجی به درگاه سریال یا دستگاه نمایش دیگر
چاپی(“دمای جریان: %d\n”, درجه حرارت);
}
بازگشت 0;
}

4.2 اجرای برنامه خواندن دما DS18B20
4.2.1 ساخت کتابخانه عملکرد ارتباطات یک سیم
به منظور تحقق دما خواندن DS18B20, شما ابتدا باید یک کتابخانه عملکرد یک سیم ایجاد کنید. در زیر روشهای اجرای چندین کارکرد کلیدی وجود دارد:

ds18b20_init(): زمان بندی ارتباطی یک سیم را آغاز کنید.
ds18b20_reset(): سنسور را مجدداً تنظیم کنید و نبض آن را تشخیص دهید.
ds18b20_writebyte(char char بدون امضا): بایت داده ها را به سنسور بنویسید.
ds18b20_readbyte(): بایت داده ها را از سنسور بخوانید.
ds18b20_readtemperature(): دما را بخوانید و آن را تبدیل کنید.

اجرای کتابخانه عملکرد یک سیم از DS18B20 کاملاً پیچیده است زیرا نیاز به کنترل دقیق تغییرات سطح پین برای پیروی از پروتکل ارتباطات یک سیم دارد. در زیر نمونه ای از اجرای عملکرد است:
void ds18b20_reset() {
// توالی تنظیم مجدد ارتباطات یک خط, از جمله پایین کشیدن خط داده, تاخیر, انتشار اتوبوس, و تشخیص پالس حضور
// …
}

هدف از این عملکرد ارسال پالس تنظیم مجدد به DS18B20 است. پس از تنظیم مجدد موفقیت آمیز, DS18B20 یک پالس حضور را برمی گرداند.

4.2.2 اجرای الگوریتم خواندن دما
خواندن مقدار دما سنسور DS18B20 یک فرآیند پیچیده تر است, زیرا لازم است در یک زمان خاص دستورالعمل های خاص به سنسور ارسال کنید و داده های برگشتی را به درستی بخوانید. الگوریتم خواندن مقدار دما به شرح زیر است:

تنظیم مجدد سنسور.
ارسال کردن “اتاق کشتی” فرمان (0XCC).
ارسال کردن “تبدیل دما” فرمان (0x44).
صبر کنید تا تبدیل به پایان برسد.
ارسال کردن “رجیستر را بخوانید” فرمان (0xbe).
دو بایت داده دما را بخوانید.

کد زیر نحوه خواندن مقدار دمای DS18B20 را نشان می دهد:

int ds18b20_readtemperature() {
char temp_low بدون امضا, temp_high;
دما بدون امضاء;

// سنسور را مجدداً تنظیم کنید و از دستورالعمل های ROM استفاده کنید
ds18b20_reset();
ds18b20_writebyte(0XCC); // از دستورات ROM پرش کنید
// ارسال فرمان دمای تبدیل
ds18b20_writebyte(0x44);
// صبر کنید تا تبدیل به پایان برسد. در اینجا شما باید با توجه به زمان تبدیل DS18B20 صبر کنید
// …

// سنسور را مجدداً تنظیم کنید و داده های دما را بخوانید
ds18b20_reset();
ds18b20_writebyte(0XCC); // از دستورات ROM پرش کنید
ds18b20_writebyte(0xbe); // فرمان ثبت نام را بخوانید

// دو بایت داده را بخوانید
temp_low = ds18b20_readbyte();
temp_high = ds18b20_readbyte();
// دو بایت داده را در یک عدد صحیح 16 بیتی ترکیب کنید
دما = (temp_high << 8) | temp_low;
// مقدار دما را برگردانید, تبدیل مناسب بر اساس وضوح DS18B20
بازگرداندن;
}

4.2.3 اشکال زدایی برنامه و رسیدگی به استثنا

هنگام نوشتن برنامه خواندن DS18B20, اشکال زدایی برنامه و استفاده از استثنا بسیار مهم است. در هنگام اشکال زدایی, ممکن است لازم باشد از دستیار اشکال زدایی پورت سریال استفاده کنید تا بررسی کنید که آیا مقدار دمای خروجی صحیح است, یا از آنالیزور منطقی برای نظارت بر زمان سیگنال ارتباط خط اول استفاده کنید. رسیدگی به استثنا باید شکست های سخت افزاری را در نظر بگیرد, خطاهای ارتباطی, و پاسخ های غیر طبیعی DS18B20.

موارد زیر برخی از استراتژی های اشکال زدایی و استثناء است:

تأیید داده ها: پس از خواندن هر داده, برای تأیید صحت داده ها از یک چک یا چک استفاده کنید.
ضبط استثنا: مکانیسم ضبط استثنا را به برنامه اضافه کنید, مانند مکانیسم امتحان مجدد زمان, تنظیم مجدد سنسور, OTC.
اطلاعات اشکال زدایی: برای کمک به یافتن مشکل ، خروجی اطلاعات اشکال زدایی کافی را به برنامه اضافه کنید.
int اصلی() {
// سنسور DS18B20 را اولیه کنید
ds18b20_init();
// حلقه اصلی
در حالی که(1) {
درجه حرارت;
// دما را بخوانید و خطاها را بررسی کنید
دما = ds18b20_readtemperature();
اگر (درجه حرارت < 0) {
چاپی(“دمای خواندن خطا!\حرف”);
// شما می توانید مجدداً یا مکانیسم های انتقال خطای دیگر را انتخاب کنید
} دیگر {
چاپی(“دمای جریان: %d\n”, درجه حرارت);
}
}
بازگشت 0;
}

در این فصل بنیاد برنامه نویسی زبان C و تهیه محیط دماسنج دیجیتال DS18B20 معرفی شده است, و همچنین اجرای برنامه خواندن دما, و بر اهمیت اشکال زدایی برنامه و رسیدگی به استثنا تأکید می کند. از طریق معرفی این فصل, خوانندگان باید بتوانند یک محیط توسعه ایجاد کنند, اهمیت کتابخانه عملکرد ارتباطی خط اول را درک کنید, و یک برنامه اصلی خواندن دما بنویسید. فصل های زیر بیشتر به ساخت و ساز و استفاده از محیط شبیه سازی پروتئوس می پردازند, ارائه روش تست شبیه سازی برای مونتاژ سخت افزاری واقعی.

5. نمودار شبیه سازی پروتئوس و تجزیه و تحلیل نتیجه شبیه سازی
5.1 ساخت محیط شبیه سازی پروتئوس
5.1.1 عملکرد اساسی نرم افزار پروتئوس
قبل از شروع به ساخت مدل شبیه سازی دماسنج دیجیتال DS18B20, شما ابتدا باید عملکرد اصلی نرم افزار Proteus را درک و تسلط دهید. Proteus یک نرم افزار شبیه سازی مدار الکترونیکی قدرتمند است که نه تنها می تواند شماتیک مدار را طراحی کند, بلکه طرح های PCB را نیز طراحی کرده و عملکردهای شبیه سازی را ارائه می دهد. در اینجا برخی از مراحل مهم برای کمک به شما در شروع کار با پروتئوس آورده شده است:

نرم افزار Proteus را باز کرده و یک پروژه جدید ایجاد کنید.
اجزای مورد نیاز را در کتابخانه کامپوننت جستجو کرده و انتخاب کنید, مانند سنسورهای DS18B20, ریزگردهای, منبع تغذیه, سیم های اتصال, OTC.
اجزای انتخاب شده را به قسمت طراحی بکشید و از ماوس برای قرار دادن و چیدمان آنها استفاده کنید.
از ابزار سیم کشی برای اتصال پین های هر مؤلفه برای تشکیل یک مدار کامل استفاده کنید.
برای تغییر خصوصیات آن روی یک مؤلفه یا سیم دوبار کلیک کنید, مانند مقدار مقاومت, منبع تغذیه, OTC.

اطمینان حاصل کنید که همه مؤلفه ها به درستی به هم متصل هستند و خطاها یا حذفیات را بررسی کنید.

5.1.2 یک پروژه شبیه سازی DS18B20 ایجاد کنید
مراحل ایجاد یک پروژه شبیه سازی برای دماسنج دیجیتال DS18B20 به شرح زیر است:

پروتئوس را شروع کنید و انتخاب کنید “پروژه جدید” برای ایجاد یک پروژه جدید.
پس از تنظیم نام پروژه و مکان, کلیک کردن “طرف دیگر”.
یک الگوی پروژه را انتخاب کنید, مانند “ریز پردازنده مبتنی بر”, و کلیک کنید “طرف دیگر”.
در “موارد پروژه” زبانه, بررسی کردن “اجزای پیش فرض را درج کنید” و یک میکروکنترلر را انتخاب کنید (مانند عکس, باسله, و غیره) و یک سنسور DS18B20.
کلیک کردن “پایان” برای تکمیل پروژه.

طرف دیگر, یک شماتیک مدار ایجاد کنید:
انتخاب کنید “دستگاه انتخاب کردن” ابزار, سنسور MicroController و DS18B20 را در کتابخانه کامپوننت پیدا کرده و انتخاب کنید.
از “دستگاه قرار دادن” ابزاری برای قرار دادن مؤلفه انتخاب شده در منطقه طراحی.
از “سیم” ابزاری برای اتصال میکروکنترلر و پین های مربوطه سنسور DS18B20.
پس از تکمیل اتصال, از “متن” ابزاری برای افزودن حاشیه نویسی به نمودار مدار برای درک آسان و اصلاح.

5.2 آزمون شبیه سازی و تجزیه و تحلیل داده ها
5.2.1 پارامترها و شرایط شبیه سازی را تنظیم کنید
قبل از شروع شبیه سازی, شما باید پارامترها و شرایط را برای اجرای شبیه سازی تنظیم کنید:
برای وارد کردن رابط تنظیم ویژگی ، روی مؤلفه میکروکنترلر دوبار کلیک کنید.
مسیر پرونده برنامه قبلی نوشته شده را در انتخاب کنید “پرونده برنامه”.
پارامترهای منبع تغذیه را تنظیم کنید تا اطمینان حاصل شود که هم میکروکنترلر و هم سنسور DS18B20 دارای ولتاژ منبع تغذیه صحیح هستند.
طرف دیگر, پارامترهای زمان را برای شبیه سازی تنظیم کنید:
در صفحه کنترل شبیه سازی, انتخاب کردن “تنظیمات جهانی”.
سرعت شبیه سازی و حداکثر زمان شبیه سازی را تنظیم کنید.
نقاط شکست مناسب را برای تجزیه و تحلیل داده ها در طی فرآیند شبیه سازی تنظیم کنید.

5.2.2 داده های دما را شبیه سازی و بخوانید
شبیه سازی را اجرا کرده و داده های دما را شبیه سازی کنید:
کلیک بر روی “بازی” دکمه در صفحه کنترل شبیه سازی برای شروع شبیه سازی.
از “اشکال زدن” ابزاری برای مشاهده وضعیت در حال اجرا برنامه و مقادیر متغیر.
سنسور DS18B20 را شبیه سازی کنید تا مقدار دما را بخوانید, که معمولاً با اصلاح دماسنج مجازی در محیط شبیه سازی حاصل می شود.

برای خواندن داده های دما در شبیه سازی, می توانید به مراحل زیر مراجعه کنید:
تنظیمات شبیه سازی دما را در خواص مؤلفه DS18B20 پیدا کنید.
مقدار دما را برای آزمایش پاسخ سیستم در شرایط مختلف دما اصلاح کنید.
مشاهده کنید که چگونه برنامه میکروکنترلر داده های دما را پردازش می کند.

5.2.3 تجزیه و تحلیل نتیجه و عیب یابی
نتایج شبیه سازی را تجزیه و تحلیل کرده و عملکرد دماسنج را تأیید کنید:
داده ها را در پنجره خروجی کنترل کنید تا بررسی کنید که آیا خواندن دما دقیق است.
از ابزار Analyzer Logic استفاده کنید تا نظارت کنید که آیا روند ارتباط داده طبیعی است.
هر سیگنال غیر طبیعی یا خروجی های ناپایدار را بررسی کنید.

تشخیص گسل و اشکال زدایی را انجام دهید:
اگر خواندن دما نادرست باشد یا خطایی رخ دهد, روش اتصال و پیکربندی DS18B20 را بررسی کنید.
کد برنامه را تجزیه و تحلیل کنید تا اطمینان حاصل شود که الگوریتم های ارتباطی و تبدیل داده ها به درستی پیاده سازی شده اند.
از “توقف” عملکرد نرم افزار شبیه سازی برای مکث شبیه سازی و مشاهده وضعیت فعلی سیستم.