डलास Ds18b20 तापमान सेंसर जांच

सेंसर कई प्रकार के होते हैं, और DALLAS द्वारा निर्मित DS18B20 तापमान सेंसर उच्च-परिशुद्धता और उच्च-विश्वसनीयता अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने पर सबसे अच्छा है. अत्यंत छोटा आकार, अल्ट्रा-लो हार्डवेयर ओवरहेड, मजबूत हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता, उच्चा परिशुद्धि, और मजबूत अतिरिक्त फ़ंक्शन DS18B20 सेंसर को अधिक लोकप्रिय बनाते हैं. DS18B20 सेंसर के फायदे माइक्रोकंट्रोलर तकनीक सीखने और तापमान से संबंधित छोटे उत्पादों को विकसित करने के लिए हमारी सबसे अच्छी पसंद हैं. कार्य सिद्धांतों और अनुप्रयोगों को समझना माइक्रोकंट्रोलर विकास के लिए आपके विचारों को व्यापक बना सकता है.

DS18B20 सेंसर की विशेषताएं
1. संचार 1-वायर इंटरफ़ेस का उपयोग करता है
2. प्रत्येक DS18B20 सेंसर में ऑनबोर्ड ROM में संग्रहीत एक अद्वितीय 64-बिट सीरियल कोड होता है.
3. किसी बाहरी घटक की आवश्यकता नहीं है
4. इसे डेटा लाइन से संचालित किया जा सकता है, और बिजली आपूर्ति सीमा 3.0V ~ 5.5V है.
5. मापने योग्य तापमान सीमा -55℃ ~ +125℃ है
6. सटीकता -10~+85℃ की सीमा में ±0.5℃ है
7. थर्मामीटर रिज़ॉल्यूशन को 9~12 बिट्स पर सेट किया जा सकता है. पर 12 बिट्स, रिज़ॉल्यूशन 0.0625℃ से मेल खाता है.

व्यावहारिक अनुप्रयोगों में DS18B20 सेंसर की विशिष्ट कनेक्शन विधियाँ
1. परजीवी बिजली आपूर्ति के तहत काम करते समय विशिष्ट कनेक्शन विधि
एकल बस समय
DS18B20 सेंसर सभी डेटा को एक लाइन पर प्रसारित करने के लिए 1-वायर बस का उपयोग करता है, इसलिए सिंगल-वायर प्रोटोकॉल में डेटा अखंडता सुनिश्चित करने के लिए समय की बहुत सख्त आवश्यकताएं हैं.
एकल बस सिग्नल प्रकार: पल्स रीसेट करें, उपस्थिति नाड़ी, लिखना 0, लिखना 1, पढ़ना 0, पढ़ना 1. उपस्थिति पल्स को छोड़कर ये सभी सिग्नल DS18B20 द्वारा भेजे गए हैं, अन्य सिग्नल बस नियंत्रक द्वारा भेजे जाते हैं.
डेटा ट्रांसफर हमेशा सबसे कम महत्वपूर्ण बिट से शुरू होता है.

आरंभीकरण समय
आरंभीकरण अनुक्रम में DS18B20 सेंसर को रीसेट करना और DS18B20 द्वारा लौटाए गए उपस्थिति संकेत प्राप्त करना शामिल है.

DS18B20 सेंसर के साथ किसी भी संचार से पहले होस्ट को इसे आरंभ करना होगा. आरंभीकरण के दौरान, बस नियंत्रक बस को नीचे खींचता है और इसे 480us से अधिक समय तक रोके रखता है. बस में लटका हुआ उपकरण रीसेट हो जाएगा, फिर बस को छोड़ो, 15-60us तक प्रतीक्षा करें, उस समय 18B20 60-240us के बीच निम्न-स्तरीय उपस्थिति संकेत लौटाएगा.

पल्स और उपस्थिति पल्स टाइमिंग आरेख को रीसेट करें:
DS18B20 सेंसर एप्लीकेशन सर्किट DS18B20 तापमान माप प्रणाली में सरल तापमान माप प्रणाली के फायदे हैं, उच्च तापमान माप सटीकता, सुविधाजनक कनेक्शन, और कम इंटरफ़ेस लाइनें लेता है. कई अलग-अलग एप्लिकेशन मोड में DS18B20 सेंसर का तापमान माप सर्किट आरेख निम्नलिखित है:
5.1. DS18B20 सेंसर परजीवी बिजली आपूर्ति मोड का सर्किट आरेख चित्र में दिखाया गया है 4. परजीवी विद्युत आपूर्ति मोड में, DS18B20 सिंगल-वायर सिग्नल लाइन से ऊर्जा खींचता है: ऊर्जा आंतरिक संधारित्र में संग्रहीत होती है जबकि सिग्नल लाइन DQ उच्च स्तर पर होती है. जब सिग्नल लाइन निम्न स्तर पर हो, यह काम करने के लिए संधारित्र पर बिजली की खपत करता है, और फिर परजीवी बिजली आपूर्ति को चार्ज करता है (संधारित्र) जब तक उच्च स्तर नहीं आ जाता.
अद्वितीय परजीवी बिजली आपूर्ति विधि के तीन लाभ हैं:
1) दूरस्थ तापमान माप करते समय, किसी स्थानीय बिजली आपूर्ति की आवश्यकता नहीं है
2) ROM को नियमित विद्युत आपूर्ति के बिना भी पढ़ा जा सकता है
3) सर्किट सरल है, तापमान मापने के लिए केवल एक I/O पोर्ट का उपयोग करना.
सटीक तापमान रूपांतरण करने के लिए DS18B20 सेंसर के लिए, I/O लाइनों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि तापमान रूपांतरण के दौरान पर्याप्त ऊर्जा प्रदान की जाए. चूंकि तापमान रूपांतरण के दौरान प्रत्येक DS18B20 सेंसर का ऑपरेटिंग करंट 1mA तक पहुंच जाता है, जब बहु-बिंदु तापमान माप के लिए कई सेंसर एक ही I/O लाइन पर लटकाए जाते हैं, 4.7K पुल-अप अवरोधक अकेले पर्याप्त ऊर्जा प्रदान नहीं कर सकता है. इससे तापमान परिवर्तित नहीं हो पाएगा या तापमान त्रुटि बहुत बड़ी हो जाएगी.
इसलिए, चित्र में सर्किट 4 केवल एकल तापमान सेंसर के साथ तापमान माप में उपयोग के लिए उपयुक्त है और बैटरी चालित प्रणालियों में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं है. और कार्यशील बिजली आपूर्ति वीसीसी को 5V होने की गारंटी दी जानी चाहिए. जब बिजली आपूर्ति वोल्टेज गिरता है, परजीवी बिजली आपूर्ति द्वारा खींची जा सकने वाली ऊर्जा भी कम हो जाती है, जिससे तापमान त्रुटि बढ़ जाएगी.
5.2. DS18B20 परजीवी बिजली आपूर्ति मजबूत पुल-अप बिजली आपूर्ति मोड सर्किट आरेख बेहतर परजीवी बिजली आपूर्ति मोड चित्र में दिखाया गया है 5. गतिशील रूपांतरण चक्र के दौरान DS18B20 सेंसर को पर्याप्त वर्तमान आपूर्ति प्राप्त करने के लिए, तापमान रूपांतरण करते समय या E2 मेमोरी ऑपरेशन में कॉपी करते समय, I/O लाइन को सीधे VCC तक खींचने के लिए MOSFET का उपयोग करने से पर्याप्त करंट मिल सकता है. I/O लाइन को अधिकतम के भीतर एक मजबूत पुल-अप स्थिति में परिवर्तित किया जाना चाहिए 10 E2 मेमोरी में कॉपी या तापमान रूपांतरण की शुरुआत से जुड़े किसी भी आदेश को जारी करने के बाद μS. मजबूत पुल-अप मोड वर्तमान आपूर्ति विफलता की समस्या को हल कर सकता है, इसलिए यह बहु-बिंदु तापमान माप अनुप्रयोगों के लिए भी उपयुक्त है. नुकसान यह है कि मजबूत पुल-अप स्विचिंग के लिए इसमें एक और I/O पोर्ट लाइन लगती है.
टिप्पणी: चित्र के परजीवी विद्युत आपूर्ति मोड में 4 और चित्रा 5, DS18B20 सेंसर का VDD पिन जमीन से जुड़ा होना चाहिए.

डलास डिजिटल तापमान सेंसर वायरिंग हार्नेस

Ds18b20 सेंसर जांच + केबल

Ds18b20 डिजिटल सेंसर कनेक्टर हार्नेस

5.3. DS18B20 सेंसर का बाहरी बिजली आपूर्ति मोड

बाह्य विद्युत आपूर्ति मोड में, DS18B20 सेंसर की कार्यशील बिजली आपूर्ति VDD पिन से जुड़ी है. इस समय, I/O लाइन को मजबूत पुल-अप की आवश्यकता नहीं है, और अपर्याप्त विद्युत आपूर्ति करंट की कोई समस्या नहीं है, जो रूपांतरण सटीकता सुनिश्चित कर सकता है. एक ही समय पर, बहु-बिंदु तापमान माप प्रणाली बनाने के लिए किसी भी संख्या में DS18B20 सेंसर को सैद्धांतिक रूप से बस से जोड़ा जा सकता है. टिप्पणी: बाह्य विद्युत आपूर्ति मोड में, DS18B20 का GND पिन तैरता नहीं छोड़ा जा सकता, अन्यथा तापमान को परिवर्तित नहीं किया जा सकता है और रीड तापमान हमेशा 85°C होता है.
बाहरी बिजली आपूर्ति विधि DS18B20 सेंसर की सर्वोत्तम कार्य विधि है. कार्य स्थिर एवं विश्वसनीय है, हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता मजबूत है, और सर्किट अपेक्षाकृत सरल है, इसलिए एक स्थिर और विश्वसनीय बहु-बिंदु तापमान निगरानी प्रणाली विकसित की जा सकती है. वेबमास्टर अनुशंसा करता है कि आप विकास के दौरान बाहरी बिजली आपूर्ति का उपयोग करें. आख़िरकार, परजीवी बिजली आपूर्ति की तुलना में केवल एक अधिक वीसीसी लीड है. बाह्य विद्युत आपूर्ति मोड में, DS18B20 की विस्तृत बिजली आपूर्ति वोल्टेज रेंज के लाभों का पूरी तरह से उपयोग किया जा सकता है. भले ही बिजली आपूर्ति वोल्टेज वीसीसी 3V तक गिर जाए, तापमान माप सटीकता की अभी भी गारंटी दी जा सकती है.
6. डीएस1820 का उपयोग करते समय सावधानियां
हालाँकि DS1820 में सरल तापमान माप प्रणाली के फायदे हैं, उच्च तापमान माप सटीकता, सुविधाजनक कनेक्शन, और कम इंटरफ़ेस लाइनें लेता है, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में निम्नलिखित मुद्दों पर भी ध्यान दिया जाना चाहिए:
6.1. छोटे हार्डवेयर ओवरहेड की भरपाई के लिए अपेक्षाकृत जटिल सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता होती है. चूंकि सीरियल डेटा ट्रांसमिशन का उपयोग DS1820 और माइक्रोप्रोसेसर के बीच किया जाता है, DS1820 पर प्रोग्रामिंग पढ़ते और लिखते समय, पढ़ने और लिखने के समय की सख्ती से गारंटी होनी चाहिए, अन्यथा तापमान माप परिणाम नहीं पढ़ा जाएगा. सिस्टम प्रोग्रामिंग के लिए पीएल/एम और सी जैसी उच्च-स्तरीय भाषाओं का उपयोग करते समय, DS1820 ऑपरेशन भाग को लागू करने के लिए असेंबली भाषा का उपयोग करना सबसे अच्छा है.
6.2. DS1820 पर प्रासंगिक जानकारी में एक बस से जुड़े DS1820 की संख्या का उल्लेख नहीं है, जिससे लोगों को आसानी से यह विश्वास हो सकता है कि किसी भी संख्या में DS1820 को जोड़ा जा सकता है. व्यावहारिक अनुप्रयोगों में ऐसा नहीं है. जब से अधिक हों 8 एक ही बस में DS1820s, माइक्रोप्रोसेसर की बस चालक समस्या को हल करने की आवश्यकता है. बहु-बिंदु तापमान माप प्रणाली को डिजाइन करते समय इस बिंदु पर ध्यान दिया जाना चाहिए.
6.3. DS1820 से जुड़े बस केबल की लंबाई सीमा होती है. परीक्षण के दौरान, जब साधारण सिग्नल केबल का उपयोग करके ट्रांसमिशन की लंबाई 50 मीटर से अधिक हो जाती है, पढ़े गए तापमान माप डेटा में त्रुटियाँ होंगी. जब बस केबल को मुड़ जोड़ी परिरक्षित केबल में बदल दिया जाता है, सामान्य संचार दूरी 150 मीटर तक पहुंच सकती है. जब प्रति मीटर अधिक ट्विस्ट वाली ट्विस्टेड-पेयर परिरक्षित केबल का उपयोग किया जाता है, सामान्य संचार दूरी और बढ़ गई है. यह स्थिति मुख्य रूप से बस वितरित कैपेसिटेंस के कारण सिग्नल तरंग के विरूपण के कारण होती है. इसलिए, DS1820 का उपयोग करके लंबी दूरी की तापमान माप प्रणाली डिजाइन करते समय, बस वितरित समाई और प्रतिबाधा मिलान मुद्दों पर पूरी तरह से विचार किया जाना चाहिए.
6.4. DS1820 तापमान माप कार्यक्रम के डिज़ाइन में, DS1820 पर तापमान रूपांतरण आदेश भेजने के बाद, प्रोग्राम हमेशा DS1820 से रिटर्न सिग्नल की प्रतीक्षा करता है. एक बार DS1820 का संपर्क खराब हो गया या डिस्कनेक्ट हो गया, जब प्रोग्राम DS1820 पढ़ता है, कोई रिटर्न सिग्नल नहीं होगा और प्रोग्राम एक अनंत लूप में प्रवेश करेगा. DS1820 हार्डवेयर कनेक्शन और सॉफ़्टवेयर डिज़ाइन करते समय इस बिंदु पर भी विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए. यह अनुशंसा की जाती है कि तापमान माप केबल को 4-कोर मुड़ जोड़ी से परिरक्षित किया जाए. तारों का एक जोड़ा ग्राउंड वायर और सिग्नल वायर से जुड़ा होता है, दूसरा समूह वीसीसी और ग्राउंड वायर से जुड़ा है, और परिरक्षण परत स्रोत के अंत में एक बिंदु पर जमी हुई है.