Temperatūras sensora tehnoloģija

Digitālā termometra izgatavošana ar digitālo temperatūras sensoru DS18B20

DS18B20 temperatūras sensora digitālā termometra zonde + Termināla adaptera modulis ar vadu komplektu

Ievads: Šajā rakstā ir detalizēti izskaidrota pielāgotā DS18B20 digitālā temperatūras sensora pielietošana digitālā termometra izveidē. Ieskaitot darbības principu, aparatūras savienojums, programmatūras programmēšana un simulācijas ieviešana. Sniedziet pilnīgu Protues simulācijas diagrammu, C pirmkods un rezultātu analīze, lai palīdzētu lasītājiem dziļi izprast un praktizēt DS18B20 lietošanu.

Informācija par parametriem: barošanas avots: 3.0V – 5.5V; Regulējama izšķirtspēja: 9 – 12 mazliet; Temperatūras diapazons: -55 ℃ līdz +125 ℃; Izvade : sarkans (VCC), dzeltens (DATI), melns (GND);
Ko jūs saņemat: jūs saņemsiet 4 DS18B20 temperatūras sensori, 4 adapteru moduļi un 4 sieviešu-sieviešu džemperu vadi; Adaptera modulim ir uzvilkšanas rezistors, kas var būt saderīgs ar Raspberry Pi bez ārēja rezistora;
DS18B20 temperatūras sensors: nerūsējošā tērauda korpusa izmērs ir apm. 6 netraucēts 50 mm/ 0.2 netraucēts 2 collu, un digitālā temperatūras termokabeļa kopējais garums ir apm. 1 m/ 39.4 collu, kas ir pietiekami ilgs, lai apmierinātu jūsu vajadzības;
Kvalitatīvs materiāls: zonde ir izgatavota no kvalitatīva nerūsējošā tērauda materiāla, kas ir ūdensizturīgs, mitrumizturīgs un nav viegli rūsējošs, lai novērstu īssavienojumus;
Plašs pielietojums: šis DS18B20 temperatūras sensors ir saderīgs ar Raspberry Pi, un tiek plaši izmantots kabeļu tranšejas temperatūras uzraudzībā, katls, ko, lauksaimniecības siltumnīca, tīra telpa, utt..

DS18B20 temperatūras sensors -55 līdz +125 Celsija grādi, Savietojams ar Raspberry Pi

DS18B20 temperatūras sensors -55 līdz +125 Celsija grādi, Savietojams ar Raspberry Pi

Virsmas montāžas DS18B20 digitālā temperatūras sensora ūdensnecaurlaidīga zonde

Virsmas montāžas DS18B20 digitālā temperatūras sensora ūdensnecaurlaidīga zonde

DS18B20 temperatūras sensora digitālā termometra zonde + Termināla adaptera modulis ar vadu komplektu

DS18B20 temperatūras sensora digitālā termometra zonde + Termināla adaptera modulis ar vadu komplektu

1. DS18B20 sensora raksturlielumi
Sensoram DS18B20 ir galvenā loma mūsdienu temperatūras uzraudzības jomā. Tas var izmērīt temperatūru ar augstu precizitāti, un tā izšķirtspēju var pielāgot atbilstoši vajadzībām, lai panāktu temperatūras uzraudzību ar dažādu precizitātes pakāpi. Papildus, DS18B20 mazais izmērs padara to piemērotu lietošanai vidēs ar ierobežotu vietu, un tā viegli lietojamās īpašības samazina tehnisko slieksni no iesācējiem līdz profesionāļiem.

Pirms turpināt DS18B20 veiktspējas parametru izpēti, vispirms ir jāsaprot tā darbības princips. DS18B20 pārraida temperatūras datus, izmantojot digitālos signālus, kas atvieglo temperatūras datu vākšanu. Salīdzinājumā ar tradicionālajiem analogajiem temperatūras sensoriem, digitālie sensori, piemēram, DS18B20, var nodrošināt precīzākus rādījumus un ir mazāk jutīgi pret troksni signāla pārraides laikā.

Lai pilnībā izmantotu šīs DS18B20 priekšrocības, mums ir jābūt dziļai izpratnei par tā veiktspējas parametriem. Šie parametri ietver temperatūras mērīšanas diapazonu, precizitāte, izšķirtspēju, un barošanas spriegumu. Šie parametri ne tikai nosaka, vai DS18B20 var apmierināt konkrētu lietojumprogrammu vajadzības, bet arī ietekmē visas sistēmas veiktspēju un uzticamību.

Šajā nodaļā, mēs detalizēti iepazīstināsim ar DS18B20 veiktspējas parametriem, analizēt tā darbības principu, un izpētīt tās priekšrocības dažādās lietojumprogrammās. Caur šo saturu, lasītāji iegūs dziļāku izpratni par DS18B20 sensoriem un ieliks stabilu pamatu turpmākām sarežģītākām lietojumprogrammām un programmēšanai.

2. Detalizēts skaidrojums par DS18B20 1 vadu sakaru protokolu
Iemesls, kāpēc DS18B20 sensori tiek plaši izmantoti, lielā mērā ir saistīts ar tā unikālo sakaru protokolu – 1-Vadu sakaru protokols. Šis protokols vienkāršo prasības aparatūras savienojumiem un nodrošina efektīvu datu pārsūtīšanas veidu. Šajā nodaļā tiks padziļināti analizēts vienas līnijas sakaru protokola darba mehānisms un datu apmaiņas process, lai liktu stabilu pamatu turpmākai programmēšanas praksei..
2.1 1-vadu sakaru protokola pamati
2.1.1 1 vadu sakaru protokola iezīmes:
Tiek saukts arī DS18B20 1 vadu sakaru protokols “viens autobuss” tehnoloģija. Tam ir šādas funkcijas: – Viena autobusa komunikācija: Divvirzienu datu pārraidei tiek izmantota tikai viena datu līnija, kas ievērojami samazina elektroinstalācijas sarežģītību salīdzinājumā ar tradicionālo vairāku vadu sensoru sakaru metodi. – Vairāku ierīču savienojums: Atbalsta vairāku ierīču savienošanu vienā datu kopnē, un identificē un sazinās, izmantojot ierīces identifikācijas kodus. – Zems enerģijas patēriņš: Komunikācijas laikā, ierīce var būt mazjaudas gaidstāves stāvoklī, kad nepiedalās saziņā. – Augsta precizitāte: Ar īsāku datu pārraides laiku, tas var samazināt ārējos traucējumus un uzlabot datu precizitāti.
2.1.2 1 vada sakaru datu formāta un laika analīze
1 vada sakaru protokola datu formāts atbilst noteiktam laika noteikumam. Tas ietver inicializācijas laiku, rakstīšanas laiku un lasīšanas laiku:
Inicializācijas laiks: Saimniekdators vispirms sāk klātbūtnes noteikšanas laiku (Klātbūtnes pulss) novelkot autobusu uz noteiktu laiku, un sensors pēc tam atbildē nosūta klātbūtnes impulsu.
Rakstīšanas laiks: Kad saimniekdators nosūta rakstīšanas laiku, tas vispirms novelk autobusu apmēram 1-15 mikrosekundes, tad atbrīvo autobusu, un sensors ievelk autobusu iekšā 60-120 mikrosekundes, lai atbildētu.
Lasīšanas laiks: Saimnieks paziņo sensoram, lai tas nosūtītu datus, novelkot kopni un atlaižot to, un sensors pēc noteiktas aizkaves izvadīs datu bitu kopnē.

3. Termometra aparatūras savienojuma metode
Aparatūras savienojums ir pirmais un vissvarīgākais solis digitālā termometra izveidē. Pareizs savienojums starp sensoru DS18B20 un mikrokontrolleri nodrošinās precīzu datu pārraidi un nodrošinās stabilu pamatu turpmākai programmatūras programmēšanai un datu apstrādei. Šajā nodaļā tiks detalizēti iepazīstināti ar interfeisa projektēšanas principiem starp DS18B20 un mikrokontrolleru un īpašajiem ķēdes savienojuma posmiem., un aptver attiecīgo barošanas avota un signāla kondicionēšanas saturu.
3.1 Interfeiss starp DS18B20 un mikrokontrolleru
3.1.1 Interfeisa shēmas projektēšanas principi
DS18B20 saskarnes shēmas projektēšanai ir jāievēro vairāki pamatprincipi, lai nodrošinātu stabilu un efektīvu ierīces darbību.:
Stabila barošana: DS18B20 var iegūt strāvu no datu līnijas “DQ” (sauca “parazitāras jaudas režīms”), vai arī to var neatkarīgi darbināt no ārēja barošanas avota. Neatkarīgi no tā, kura metode tiek izmantota, barošanas avotam jābūt stabilam, lai novērstu datu pārraides kļūdas, ko izraisa strāvas padeves svārstības.
Signāla integritāte: Tā kā DS18B20 pārraida datus pa vienu līniju, signāla integritāte ir īpaši svarīga. Jāņem vērā signāla prettraucējumu spēja un signāla elektrisko raksturlielumu atbilstība.
Ķēdes aizsardzība: Pārstrāvas aizsardzība un elektrostatiskā izlāde (ESD) ķēdes konstrukcijā jāiekļauj aizsardzības pasākumi, lai izvairītos no sensora vai mikrokontrollera bojājumiem.

3.1.2 Konkrētas darbības ķēdes savienošanai
DS18B20 pievienošana mikrokontrollerim parasti veic šādas darbības:
Strāvas pieslēgums: Pievienojiet DS18B20 VDD tapu 3,3 V vai 5 V barošanas avotam (atkarībā no mikrokontrollera sprieguma līmeņa), un GND tapu pie zemes līnijas.
Datu līnijas savienojums: DQ kontakts ir savienots ar mikrokontrollera digitālo I/O tapu. Lai nodrošinātu datu pārraides stabilitāti, starp datu līniju un barošanas avotu var pievienot uzvilkšanas rezistoru, ar tipisku vērtību no 4,7kΩ līdz 10kΩ.
Atiestatīšanas un klātbūtnes impulsa tapu apstrāde: Parasti, atiestatīšanas tapa (RST) un klātbūtnes impulsa tapa (PAR) DS18B20 nav jāpievieno ārēji, tie ir iekšēji izmantoti signāli.

Šajā sadaļā, mēs izstrādājām pamata ķēdi, caur kuru DS18B20 temperatūras sensoru var savienot ar mikrokontrolleru. Tālāk ir parādīts shēmas shēmas piemērs, kura pamatā ir Arduino Uno, un atbilstošs apraksts:

blokshēma LR
DS18B20 — |VDD| 5V
DS18B20 — |GND| GND
DS18B20 — |DQ| 2
DQ — |Pievilkšanās| 5V

Starp tiem, DS18B20 ir digitālais temperatūras sensors, 5V ir mikrokontrollera jauda, GND ir zemējuma vads, un 2 apzīmē Arduino tapu Nr. 2, ko izmanto datu pārraidei. Savienojums starp DQ un 5V apzīmē uzvilkšanas rezistoru.


3.2 Barošanas avots un signāla kondicionēšana
3.2.1 Barošanas metodes izvēle
DS18B20 nodrošina divas barošanas metodes:
Parazitārās jaudas režīms: Šajā režīmā, datu līnija (DQ) var ne tikai pārsūtīt datus, bet arī baro DS18B20. Šajā laikā, augsta līmeņa spriegumam datu līnijā jābūt vismaz 3,0 V, lai nodrošinātu pietiekamu strāvas padeves strāvu. Šo režīmu parasti izmanto, ja kopnes garums ir īss un datu pārraide nav pārāk bieža.

Ārējā barošanas avota režīms: Šajā režīmā, DS18B20 ir neatkarīga jaudas ieeja VDD. Barošana ar ārēju barošanas avotu var uzlabot sensora signāla stiprumu un uzlabot prettraucējumu spēju, kas ir piemērota tālsatiksmes pārraidei vai biežai datu pārraidei.

3.2.2 Signālu filtrēšana un stabilizācija
Lai nodrošinātu signāla stabilitāti un precīzu datu nolasīšanu, signāls ir pareizi jāfiltrē un jāstabilizē:
Pievilkšanas rezistors: Pievilkšanas rezistors tiek pievienots starp datu līniju un barošanas avotu, lai nodrošinātu, ka datu līnija ir dīkstāves laikā augsta līmeņa stāvoklī..
Netrīces novēršanas ķēde: Lai novērstu kļūdainus rādījumus, ko izraisa līnijas traucējumi vai momentānas sprieguma svārstības, signālam var programmatūras atvienot no mikrokontrollera puses.
ESD aizsardzība: ESD aizsardzības komponenti (piemēram, TVS diodes) tiek pievienoti sensoru un mikrokontrolleru pieslēgvietām, lai novērstu elektrostatiskās izlādes radītos bojājumus.

Šajā sadaļā sīkāk aplūkoti faktori, kas jāņem vērā, izvēloties barošanas avotu un signāla kondicionēšanu tabulas veidā:
| Projekts | Parazitārās jaudas režīms | Ārējās barošanas režīms | Apraksts | | — | — | — | — | | Piemērojamie scenāriji | Īsas līnijas, reti dati | Garas rindas, bieži dati | Izvēlieties atbilstoši faktiskajiem pielietojuma scenārijiem | | Barošanas avota stabilitāte | Nolaist | Augstāks | Garām līnijām vai augstām frekvencēm ieteicams izmantot ārējo barošanas avotu | | Izmaksas | Nolaist | Augstāks | Ārējai barošanas avotam ir nepieciešami papildu jaudas pārvaldības komponenti | | Prettraucējumi | Vājāks | Spēcīgāka | Ārējais barošanas avots ir vairāk piemērots vidēm ar augstu traucējumu līmeni |

Iepriekš minētās savienojuma metodes un signālu apstrādes stratēģijas var efektīvi integrēt DS18B20 temperatūras sensoru jebkurā mikrokontrollera sistēmā. Nākamajā nodaļā tiks iepazīstināts ar C valodas lietošanu:


DS18B20 funkcionālās programmēšanas prakse:
4. DS18B20 digitālais termometrs C valodas programmēšana
4.1 Programmēšanas pamats un vides sagatavošana
4.1.1 Programmas dizaina idejas un karkasa konstrukcija
Pirms sākat rakstīt digitālā termometra DS18B20 C valodas programmu, vispirms ir jānosaka programmas izstrādes pamatidejas. Sensors DS18B20 sazinās ar mikrokontrolleri, izmantojot 1 vada sakaru protokolu. Tāpēc, programmas galvenais uzdevums ir īstenot ar to saistītās 1-vadu sakaru protokola darbības, ieskaitot DS18B20 inicializēšanu, instrukciju nosūtīšana, temperatūras datu nolasīšana, un nolasīto datu konvertēšana un parādīšana.

Programmas ietvars ir aptuveni sadalīts šādās daļās:
Inicializācija: Inicializējiet mikrokontrolleri un DS18B20 sensoru.
Galvenā cilpa: Satur cilpu, kas nepārtraukti nolasa sensora datus.
1-vadu sakaru funkciju bibliotēka: Satur funkcijas viena vada sakaru protokola ieviešanai.

Datu apstrāde: Pārveidojiet sensora atgrieztos neapstrādātos datus nolasāmās temperatūras vērtībās.
Displeja izvade: Parādiet apstrādātos temperatūras datus LCD ekrānā vai izvadiet tos datorā, izmantojot seriālo portu.

Nerūsējošā tērauda ūdensnecaurlaidīga DS18b20 temperatūras zonde 1 vads 1, 2, 5 metri

Nerūsējošā tērauda ūdensnecaurlaidīga DS18b20 temperatūras zonde 1 vads 1, 2, 5 metri

DS18B20 1 vadu digitālais temperatūras sensors

DS18B20 1 vadu digitālais temperatūras sensors

DS18B20 temperatūras sensora moduļa komplekts ar 1 m-3,2 Ft ūdensizturīga digitālā nerūsējošā tērauda zonde

DS18B20 temperatūras sensora moduļa komplekts ar 1 m-3,2 Ft ūdensizturīga digitālā nerūsējošā tērauda zonde

4.1.2 Attīstības vides uzbūve un konfigurēšana
Lai ieprogrammētu un izstrādātu digitālo termometru DS18B20, jums ir jāsagatavo izstrādes vide un tā atbilstoši jākonfigurē. Tālāk ir norādīti galvenie attīstības soļi:

Izvēlieties izstrādes vidi: Izvēlieties piemērotu integrēto izstrādes vidi (IDE) atbilstoši mikrokontrollera veidam, piemēram, izstrādei, kuras pamatā ir ARM Cortex-M sērijas mikrokontrolleris. Varat izmantot Keil MDK vai STM32CubeIDE.

Konfigurējiet kompilatoru: Saskaņā ar izmantoto IDE, konfigurējiet kompilatoru, lai nodrošinātu, ka C valodas kodu var kompilēt pareizi.
Izveidojiet aparatūras izstrādes paneli: Izvēlieties piemērotu mikrokontrollera izstrādes plati, piemēram, pamatojoties uz STM32, ESP32, utt..
Pievienojiet izstrādes paneli: Savienojiet sensoru DS18B20 ar norādīto mikrokontrollera tapu, izmantojot 1 vada sakaru protokolu.
Uzrakstiet kodu: Izveidojiet jaunu C valodas projektu IDE un sāciet rakstīt programmas kodu.
Kompilējiet un atkļūdojiet: Izmantojiet IDE rīku, lai apkopotu kodu un palaistu to izstrādes panelī atkļūdošanai.

#ietver <stdio.h>

// DS18B20 pirmās rindas komunikācijas funkciju bibliotēkas deklarācija
tukšums DS18B20_Init();
spēkā neesošs DS18B20_Atiestatīt();
nederīgs DS18B20_WriteByte(neparakstīts char dat);
neparakstīts raksts DS18B20_ReadByte();
int DS18B20_ReadTemperature();

int galvenais() {
// Inicializējiet DS18B20 sensoru
DS18B20_Siltums();
// Galvenā cilpa
kamēr(1) {
// Izlasiet temperatūras vērtību
iekšējā temperatūra = DS18B20_ReadTemperature();
// Izvades temperatūras vērtība seriālajā portā vai citā displeja ierīcē
printf(“Pašreizējā temperatūra: %d\n”, temperatūra);
}
atgriezties 0;
}


4.2 DS18B20 temperatūras nolasīšanas programmas ieviešana
4.2.1 Vienvada sakaru funkciju bibliotēkas izbūve
Lai realizētu DS18B20 temperatūras rādījumu, vispirms ir jāizveido viena vada sakaru funkciju bibliotēka. Tālāk ir norādītas vairāku galveno funkciju īstenošanas metodes:

DS18B20_Siltums(): Inicializējiet viena vada sakaru laiku.
DS18B20_Atiestatīt(): Atiestatiet sensoru un nosakiet tā pulsu.
DS18B20_WriteByte(neparakstīts char dat): Ierakstiet datu baitu sensorā.
DS18B20_ReadByte(): Nolasīt datu baitu no sensora.
DS18B20_ReadTemperature(): Izlasiet temperatūru un pārveidojiet to.

DS18B20 viena vada sakaru funkciju bibliotēkas ieviešana ir diezgan sarežģīta, jo tai ir nepieciešama precīza kontaktu līmeņa izmaiņu kontrole, lai ievērotu viena vada sakaru protokolu.. Tālāk ir sniegts funkcijas ieviešanas piemērs:
spēkā neesošs DS18B20_Atiestatīt() {
// Vienas līnijas sakaru atiestatīšanas secība, ieskaitot datu līnijas novilkšanu, kavēšanās, atlaižot autobusu, un klātbūtnes impulsa noteikšana
// …
}

Šīs funkcijas mērķis ir nosūtīt atiestatīšanas impulsu uz DS18B20. Pēc veiksmīgas atiestatīšanas, DS18B20 atgriezīs klātbūtnes impulsu.


4.2.2 Temperatūras nolasīšanas algoritma realizācija
DS18B20 sensora temperatūras vērtības nolasīšana ir sarežģītāks process, jo nepieciešams noteiktā laikā nosūtīt sensoram specifiskus norādījumus un pareizi nolasīt atgrieztos datus. Temperatūras vērtības nolasīšanas algoritms ir šāds:

Atiestatiet sensoru.
Nosūtiet “kuģis ROMĀ” komandu (0xCC).
Nosūtiet “konvertēt temperatūru” komandu (0x44).
Pagaidiet, līdz konvertēšana tiks pabeigta.
Nosūtiet “lasīt reģistru” komandu (0xBE).
Nolasīt divus baitus temperatūras datus.

Šis kods parāda, kā nolasīt DS18B20 temperatūras vērtību:

int DS18B20_ReadTemperature() {
neparakstīts char temp_low, temp_high;
neparakstīts iekš temp;

// Atiestatiet sensoru un izlaidiet ROM instrukcijas
DS18B20_Atiestatīt();
DS18B20_WriteByte(0xCC); // Izlaist ROM komandas
// Nosūtīt konversijas temperatūras komandu
DS18B20_WriteByte(0x44);
// Pagaidiet, līdz konvertēšana tiks pabeigta. Šeit jums jāgaida atbilstoši DS18B20 konversijas laikam
// …

// Atiestatiet sensoru un nolasiet temperatūras datus
DS18B20_Atiestatīt();
DS18B20_WriteByte(0xCC); // Izlaist ROM komandas
DS18B20_WriteByte(0xBE); // Lasīt reģistra komandu

// Lasīt divus baitus datus
temp_low = DS18B20_ReadByte();
temp_high = DS18B20_ReadByte();
// Apvienojiet divus datu baitus 16 bitu veselā skaitlī
temp = (temp_high << 8) | temp_zems;
// Atgrieziet temperatūras vērtību, atbilstoši konvertējot, pamatojoties uz DS18B20 izšķirtspēju
atgriešanās temp;
}


4.2.3 Programmas atkļūdošana un izņēmumu apstrāde

Rakstot DS18B20 lasīšanas programmu, programmu atkļūdošana un izņēmumu apstrāde ir ļoti svarīgas. Atkļūdošanas laikā, iespējams, būs jāizmanto seriālā porta atkļūdošanas palīgs, lai pārbaudītu, vai izejas temperatūras vērtība ir pareiza, vai izmantojiet loģisko analizatoru, lai uzraudzītu pirmās līnijas komunikācijas signāla laiku. Izņēmumu apstrādē ir jāņem vērā aparatūras kļūmes, komunikācijas kļūdas, un DS18B20 patoloģiskas reakcijas.

Tālāk ir norādītas dažas atkļūdošanas un izņēmumu apstrādes stratēģijas:

Datu pārbaude: Pēc katra datu nolasīšanas, izmantojiet kontrolsummu vai pārbaudes bitu, lai apstiprinātu datu pareizību.
Izņēmuma uztveršana: Pievienojiet programmai izņēmuma uztveršanas mehānismu, piemēram, taimauta atkārtošanas mehānisms, atiestatiet sensoru, utt..
Atkļūdošanas informācija: Pievienojiet programmai pietiekamu atkļūdošanas informācijas izvadi, lai palīdzētu atrast problēmu.
int galvenais() {
// Inicializējiet DS18B20 sensoru
DS18B20_Siltums();
// Galvenā cilpa
kamēr(1) {
iekšējā temperatūra;
// Izlasiet temperatūru un pārbaudiet, vai nav kļūdu
temperatūra = DS18B20_ReadTemperature();
ja (temperatūra < 0) {
printf(“Temperatūras nolasīšanas kļūda!\n”);
// Varat izvēlēties mēģināt vēlreiz vai izmantot citus kļūdu apstrādes mehānismus
} cits {
printf(“Pašreizējā temperatūra: %d\n”, temperatūra);
}
}
atgriezties 0;
}

Šī nodaļa iepazīstina ar C valodas programmēšanas pamatiem un digitālā termometra DS18B20 vides sagatavošanu, kā arī temperatūras nolasīšanas programmas ieviešana, un uzsver programmu atkļūdošanas un izņēmumu apstrādes nozīmi. Izmantojot šīs nodaļas ievadu, lasītājiem jāspēj izveidot izstrādes vidi, izprast pirmās rindas komunikācijas funkciju bibliotēkas nozīmi, un uzrakstiet pamata temperatūras nolasīšanas programmu. Nākamajās nodaļās tiks sīkāk aplūkota Proteus simulācijas vides uzbūve un izmantošana, nodrošinot simulācijas testa metodi faktiskai aparatūras montāžai.


5. Proteus simulācijas diagramma un simulācijas rezultātu analīze
5.1 Proteus simulācijas vides būvniecība
5.1.1 Proteus programmatūras pamatdarbība
Pirms sākat veidot digitālā termometra DS18B20 simulācijas modeli, vispirms ir jāsaprot un jāapgūst Proteus programmatūras pamatdarbība. Proteus ir jaudīga elektronisko shēmu simulācijas programmatūra, kas var ne tikai izstrādāt shēmu shēmas, bet arī izstrādāt shēmu PCB izkārtojumus un nodrošināt simulācijas funkcijas. Šeit ir daži galvenie soļi, kas palīdzēs jums sākt darbu ar Proteus:

Atveriet Proteus programmatūru un izveidojiet jaunu projektu.
Meklējiet un atlasiet nepieciešamos komponentus komponentu bibliotēkā, piemēram, DS18B20 sensori, mikrokontrolleri, barošanas avoti, savienojošie vadi, utt..
Velciet atlasītos komponentus uz noformējuma apgabalu un izmantojiet peli, lai tos novietotu un izkārtotu.
Izmantojiet elektroinstalācijas rīku, lai savienotu katra komponenta tapas, lai izveidotu pilnīgu ķēdi.
Veiciet dubultklikšķi uz komponenta vai vada, lai mainītu tā rekvizītus, piemēram, pretestības vērtība, barošanas avota spriegums, utt..

Pārliecinieties, vai visi komponenti ir pareizi pievienoti, un pārbaudiet, vai nav kļūdu vai izlaidumu.

5.1.2 Izveidojiet DS18B20 simulācijas projektu
Darbības, lai izveidotu simulācijas projektu digitālajam termometram DS18B20, ir šādas:

Palaidiet Proteus un atlasiet “Jauns Projekts” lai izveidotu jaunu projektu.
Pēc projekta nosaukuma un atrašanās vietas iestatīšanas, noklikšķiniet “Tālāk”.
Izvēlieties projekta veidni, piemēram “Uz mikroprocesora bāzes”, un noklikšķiniet “Tālāk”.
In “Projekta priekšmeti” cilne, pārbaudiet “Iekļaut noklusējuma komponentus” un izvēlieties mikrokontrolleri (piemēram, PIC, AVR, utc) un DS18B20 sensors.
Noklikšķiniet “Pabeigt” lai pabeigtu projekta izveidi.

Tālāk, izveidot shēmas shēmu:
Izvēlieties “IZVĒLIES IERĪCI” rīks, komponentu bibliotēkā atrodiet un atlasiet mikrokontrolleri un DS18B20 sensoru.
Izmantojiet “NOVIETOT IERĪCI” rīks atlasītā komponenta novietošanai dizaina apgabalā.
Izmantojiet “DRAUDS” rīks, lai savienotu mikrokontrolleru un atbilstošās DS18B20 sensora tapas.
Pēc savienojuma pabeigšanas, izmantojiet “TEKSTS” rīks, lai pievienotu anotācijas ķēdes shēmai, lai to varētu viegli saprast un mainīt.

5.2 Simulācijas tests un datu analīze
5.2.1 Iestatiet simulācijas parametrus un nosacījumus
Pirms simulācijas sākšanas, jums ir jāiestata simulācijas darbības parametri un nosacījumi:
Veiciet dubultklikšķi uz mikrokontrollera komponenta, lai atvērtu rekvizītu iestatījumu saskarni.
Atlasiet iepriekš rakstīto programmas faila ceļu vietnē “Programmas fails”.
Iestatiet barošanas avota parametrus, lai nodrošinātu, ka gan mikrokontrolleram, gan DS18B20 sensoram ir pareizs barošanas spriegums.
Tālāk, iestatiet simulācijas laika parametrus:
Simulācijas vadības panelī, izvēlieties “Globālie iestatījumi”.
Pielāgojiet simulācijas ātrumu un maksimālo simulācijas laiku.
Iestatiet atbilstošus pārtraukuma punktus, lai analizētu datus simulācijas procesa laikā.

5.2.2 Simulēt un lasīt temperatūras datus
Palaidiet simulāciju un simulējiet temperatūras datus:
Noklikšķiniet uz “Spēlēt” pogu simulācijas vadības panelī, lai sāktu simulāciju.
Izmantojiet “ATKLĀŠANA” rīks, lai skatītu programmas darbības statusu un mainīgās vērtības.
Simulējiet DS18B20 sensoru, lai nolasītu temperatūras vērtību, ko parasti panāk, modificējot virtuālo termometru simulācijas vidē.

Temperatūras datu nolasīšana simulācijā, varat atsaukties uz tālāk norādītajām darbībām:
Atrodiet temperatūras simulācijas iestatījumus komponenta DS18B20 īpašībās.
Mainiet temperatūras vērtību, lai pārbaudītu sistēmas reakciju dažādos temperatūras apstākļos.
Ievērojiet, kā mikrokontrollera programma apstrādā temperatūras datus.

5.2.3 Rezultātu analīze un traucējummeklēšana
Analizējiet simulācijas rezultātus un apstipriniet termometra darbību:
Pārraugiet datus izvades logā, lai pārbaudītu, vai temperatūras rādījums ir precīzs.
Izmantojiet loģiskā analizatora rīku, lai pārraudzītu, vai datu pārraides process ir normāls.
Pārbaudiet, vai nav neparastu signālu vai nestabilu izvadu.

Veiciet kļūdu diagnostiku un atkļūdošanu:
Ja temperatūras rādījums ir neprecīzs vai ir radusies kļūda, pārbaudiet DS18B20 savienojuma metodi un konfigurāciju.
Analizējiet programmas kodu, lai pārliecinātos, ka pirmās rindas komunikācijas un datu konvertēšanas algoritmi ir ieviesti pareizi.
Izmantojiet “Stop” simulācijas programmatūras funkcija, lai apturētu simulāciju un novērotu sistēmas pašreizējo statusu.