デジタルDS18b20温度センサーケーブルアセンブリ

カスタムメイドの防水多数ディスプレイESP32 LCDブレッドボード, Arduino Mega Nano DS18B20センサーケーブルアセンブリデータシート.
DS18B20は、幅広いアプリケーションを備えたデジタル温度センサーです. デジタル信号を出力し、小型の特性を持っています, 低いハードウェアリソース消費, 強力な抗干渉能力と高精度.

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DS18B20 温度センサーの機能
1. シングルワイヤーインターフェイスメソッドを採用します: DS18B20温度センサーは、マイクロプロセッサとの双方向通信を実現するために1つのワイヤーのみが必要です.
2. 温度測定範囲: DS18b20温度センサーケーブルアセンブリの温度測定範囲は-55〜+125℃に達することができます。, 誤差は-10から +85の範囲で±0.4°です。.
3. マルチポイントネットワーク機能をサポートします: 複数のDS18b20温度センサーは、データラインで並行して接続できます, まで 8 マルチポイント温度測定を実現するために並行して接続できます.
4. 動作電源: 3.0〜5.5V/dc. DS18B20温度センサーは、外部独立した電源またはデータライン寄生電源を搭載できます.
5. DS18B20温度センサーは、アプリケーション中に外部コンポーネントを必要としません.
6. DS18b20温度センサーによって測定された温度は、 9 12ビットデジタル形式へ.
7. パワーダウン保護機能, DS18B20温度センサーには、内部のEEPROMが含まれています. デジタル変換の精度とアラーム温度は、構成レジスタを介して設定できます. DS18B20温度センサーが電源が切れた後、解像度とアラームの温度設定を保存できます.
8. DS18B20温度センサーは、現時点で検出された温度値を表す16ビットのバイナリ数を返します, そして、高5桁は正と負を表します. ハイファイブビットがすべてである場合 1, それは、返された温度値が負の値であることを意味します. ハイファイブビットがすべてである場合 0, それは、返された温度値が正の値であることを意味します. 次の 11 データのビットは、温度の絶対値を表します. それを小数値に変換した後, それを掛けます 0.0625 現時点で温度値を取得します.

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温度センサーDS18B20の制御方法
DS18B20には6つの制御コマンドがあります, 表に示すように 4.1:
テーブル 4.1 DS18B20の6つの制御コマンドがあります
命令契約コード操作の指示:
温度変換44H: 温度変換のためにDS18b20を起動します;
一時的な登録責任者を読んでください: 一時的なレジスタ9バイトのバイナリ番号をお読みください;
一時的な登録4ehを書いてください: 一時レジスタのTHおよびTLバイトにデータを書き込む;
一時的な登録をコピーする48時間: 一時的なレジスタのバイトをe2promに書き込む;
e2prom b8hを再調整します: E2PROMのTHおよびTLバイトを一時的なレジスタTHおよびTLバイトに書き込みます;
電源モードB4Hをお読みください: DS18B20を起動して、電源モード信号をメインCPUに送信します;
温度センサーDS18b20の初期化
(1) 最初にデータラインを高レベルの「1」に設定します.
(2) 遅れ (時間要件はそれほど厳格ではありません, しかし、それは可能な限り短いはずです)
(3) データラインは低レベル「0」に引っ張られます.
(4) の遅延 750 マイクロ秒 (時間範囲はからです 480 に 960 マイクロ秒).
(5) データラインは高レベルの「1」に引っ張られます.
(6) 待機を遅らせます: 初期化が成功した場合, DS18b20によって返される低レベルの「0」は内で生成されます 15 に 60 マイクロ秒. その存在は、このステータスに基づいて決定できます, しかし、無期限に待たないように注意する必要があります, それ以外の場合、プログラムは無限のループを入力します, したがって、タイムアウト制御が必要です.
(7) CPUがデータ行の低レベル「0」を読み取る場合, まだ遅延する必要があります. 遅延時間は少なくともです 480 送信される高レベルからのマイクロ秒 (ステップの時から (5)).
(8) データラインを再び高レベルの「1」に引っ張り、終了します.
温度センサーDS18B20の操作を書き込みます
(1) データラインは最初に低レベル「0」に設定されています.
(2) 遅延時間は決定されます 15 マイクロ秒.
(3) 低ビットからハイビットに順番にバイトを送信します (一度に1ビットだけが送信されます).
(4) 遅延時間はです 45 マイクロ秒.
(5) データラインを高レベルに引きます.
(6) 操作を繰り返します (1) に (6) すべてのバイトが送信されるまで.
(7) ついに, データラインを高く引っ張ります.
温度センサーDS18B20の動作を読み取ります
(1) データラインを「1」に高く引く.
(2) 遅れ 2 マイクロ秒.
(3) データラインを「0」に低く引く.
(4) 遅れ 3 マイクロ秒.
(5) データラインを「1」に高く引く.
(6) 遅れ 5 マイクロ秒.
(7) 取得するためにデータラインのステータスをお読みください 1 ステータスビット, データ処理を実行します.
(8) 遅れ 60 マイクロ秒.

DS18B20温度センサー寄生電源モード
DS18B20温度センサーの寄生電源モードを下の図に示します. 寄生電源モードで, DS18b20温度センサーは、信号線から電力を引きます. 信号線が高い場合, 電気エネルギーは内部コンデンサに保存されます. 信号線が低いレベルの場合, コンデンサの電力が消費されます, およびコンデンサ (寄生電源) 信号線が高レベルに達するまで充電されます.

寄生電源の利点:
1. ローカル電源は必要ありません, また、リモート温度測定を実現できます.
2. 温度測定は、1つの信号線のみで実現できます, 回路をより簡単にします.
寄生電源の短所:
DS18B20温度センサーが正確な温度変換を実行するために, 信号線は、温度変換中に十分なエネルギーが提供されることを確認する必要があります. しかし、複数のDS18B20温度センサーが同じ信号ラインに掛けられている場合, プルアップ抵抗器だけでは、十分な電力を提供できません, これにより、DS18b20温度センサーが温度を測定できないか、大きなエラーが発生します.
したがって, 寄生電源法は、単一のDS18b20温度センサーで温度を測定する場合にのみ使用するのに適しています.
DS18B20温度センサー寄生電源強力なプルアップ電源モード
DS18B20温度センサーの寄生電源の強力なプルアップ電源モードを以下の図に示します. DS18B20温度センサーが温度測定プロセス中に十分な電源を取得するために, MOSFETを使用して信号線をVCCに直接引っ張ると、十分な電力を提供できます (コピーまたは開始温度変換コマンドが関係する場合, 最大で完了する必要があります 10 μs. 信号線は強力なプルアップ状態に切り替わります) 不十分な電源の問題を解決するため. DS18B20温度センサー寄生電源の強力なプルアップ電源モードは、マルチポイント温度測定アプリケーションに適しています, しかし、強力なプルアップスイッチングにはもう1つのI/Oラインが必要です.
DS18B20温度センサーの外部電源モード
外部電源モードで, DS18B20温度センサーの作業電源はVDDピンに接続されています. 電源が不十分な電流の問題はありません。変換の精度を保証できます. 同時に, 複数のDS18B20温度センサーをバスに接続して、マルチポイント温度測定システムを形成できます. 外部電源法は、DS18b20温度センサーに最適な電源方法です: 安定して確実に機能します, 強い干渉能力があります, そして、回路は比較的単純です.

DS18B20温度センサーの内部構造
DS18B20温度センサーの内部は64ビットROMで構成されています, メモリをキャッシュします, CRCジェネレーター, 温度に敏感なデバイス, 高温および低温トリガーと構成レジスタ.
1. 64-DS18B20温度センサーのビットROM
DS18B20温度センサー内に64ビットROMがあります, そして、ROM硬化には特定の内容があります. 下部8ビット (28時間に固定) 製品タイプの識別番号です, 次は 48 ビットはシリアル番号です, また、上部8ビットは以前です 56 周期的な冗長性チェックコードのビット.
2. DS18B20温度センサーのメモリマッピング
DS18B20温度センサーには9バイトのキャッシュメモリユニットがあります, 下の図に示すように.
3. DS18B20温度センサーの構成レジスタ
DS18b20温度センサーの構成レジスタビットの最高ビット7は、テストモードビットです. そうです 0 工場から出荷され、ユーザーが変更する必要はありません. BIT6とBIT5は、DS18B20温度センサーの変換解像度を設定するために使用されます. 4つの解決オプションがあります: 9, 10, 11 そして 12 ビット. 対応する変換時間は次のとおりです: 93.73MS, 187.5MS, 375それぞれMSと750ms. 残り 5 低いビットは予約ビットです (全て 1).
DS18b20温度センサーのデフォルトのR0およびR1設定は 11. それは12ビットの解像度です, あれは, 1 ビットは表現します 0.0625 摂氏.
DS18B20温度センサーの読み取りと書き込み
命令
DS18B20温度センサーによって変換された温度値は、2バイトの補数形式の高速一時ストレージメモリの0番目と1番目のバイトに保存されます. ですから、温度値を単に読みたいだけなら, 一時的なレジスタの0番目と1番目のバイトを読む必要があります.
温度値を読むための簡単な手順は次のとおりです:
1. ROM操作をスキップします.
2. 温度変換コマンドを送信します.
3. ROM操作をスキップします.
4. 読み取り温度コマンドを送信します.
5. 温度値を読んでください.

DS18B20温度センサーの初期化
マスターデバイスは、最初に低レベルのパルスを送信します 480-960 マイクロ秒, その後、バスを高レベルにリリースします, その後のバスを検出します 480 マイクロ秒. 低レベルがある場合, それは、バスに応答したDS18B20温度センサーがあることを意味します. 低レベルがない場合, これは、バス上のDS18b20温度センサーからの応答がないことを意味します.
奴隷装置として, DS18b20温度センサーは、の低レベルがあるかどうかを検出しています 480-960 バスが電源を入れるとすぐにマイクロ秒. もしそうなら, 待って 15-60 バスが高くなった後のマイクロ秒, 次に、バスレベルを低く引っ張ります 60-240 パルスで応答するマイクロ秒, デバイスの準備が整っていることをホストに伝えます. 検出されない場合, それはチェックと待機を続けます.