DS18B20 டிஜிட்டல் வெப்பநிலை சென்சார் மூலம் டிஜிட்டல் தெர்மோமீட்டரை உருவாக்குதல்

அறிமுகம்: டிஜிட்டல் தெர்மோமீட்டரை உருவாக்குவதில் தனிப்பயன் DS18B20 டிஜிட்டல் வெப்பநிலை உணரியின் பயன்பாட்டை இந்தக் கட்டுரை விரிவாக விளக்குகிறது.. வேலை கொள்கை உட்பட, வன்பொருள் இணைப்பு, மென்பொருள் நிரலாக்கம் மற்றும் உருவகப்படுத்துதல் செயல்படுத்தல். முழுமையான ப்ரோட்யூஸ் சிமுலேஷன் வரைபடத்தை வழங்கவும், DS18B20 இன் பயன்பாட்டை வாசகர்கள் ஆழமாகப் புரிந்துகொள்ளவும் பயிற்சி செய்யவும் உதவும் சி மூலக் குறியீடு மற்றும் முடிவு பகுப்பாய்வு.

அளவுரு தகவல்: மின்சாரம்: 3.0வி – 5.5வி; சரிசெய்யக்கூடிய தீர்மானம்: 9 – 12 பிட்; வெப்பநிலை வரம்பு: -55 ℃ முதல் +125 ℃; வெளியீடு : சிவப்பு (வி.சி.சி), மஞ்சள் (தரவு), கருப்பு (GND);
உங்களுக்கு என்ன கிடைக்கும்: நீங்கள் பெறுவீர்கள் 4 DS18B20 வெப்பநிலை உணரிகள், 4 அடாப்டர் தொகுதிகள் மற்றும் 4 பெண் பெண் ஜம்பர் கம்பிகள்; அடாப்டர் தொகுதி ஒரு புல்-அப் மின்தடையத்தைக் கொண்டுள்ளது, வெளிப்புற மின்தடை இல்லாமல் Raspberry Pi உடன் இணக்கமாக இருக்கும்;
DS18B20 வெப்பநிலை சென்சார்: துருப்பிடிக்காத எஃகு வீடுகளின் அளவு தோராயமாக உள்ளது. 6 x 50 மிமீ/ 0.2 x 2 அங்குலம், and the digital temperature thermal cable has a total length of approx. 1 மீ/ 39.4 அங்குலம், இது உங்கள் தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய போதுமானதாக உள்ளது;
தரமான பொருள்: ஆய்வு தரமான துருப்பிடிக்காத எஃகு பொருட்களால் ஆனது, இது நீர்ப்புகா, ஈரப்பதம் இல்லாதது மற்றும் துருப்பிடிக்க எளிதானது அல்ல, அதனால் ஷார்ட் சர்க்யூட் வராமல் தடுக்கலாம்;
பரந்த பயன்பாடு: இந்த DS18B20 வெப்பநிலை சென்சார் Raspberry Pi உடன் இணக்கமானது, மற்றும் கேபிள் அகழியின் வெப்பநிலை கண்காணிப்பில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, கொதிகலன், என்ன, விவசாய பசுமை இல்லம், சுத்தமான அறை, முதலியன.

DS18B20 வெப்பநிலை சென்சார் -55 செய்ய +125 டிகிரி செல்சியஸ், Raspberry Pi உடன் இணக்கமானது

மேற்பரப்பு ஏற்ற DS18B20 டிஜிட்டல் வெப்பநிலை சென்சார் நீர்ப்புகா ஆய்வு

DS18B20 வெப்பநிலை சென்சார் டிஜிட்டல் தெர்மோமீட்டர் ஆய்வு + வயர் செட் கொண்ட டெர்மினல் அடாப்டர் தொகுதி

1. DS18B20 சென்சார் பண்புகள்
நவீன வெப்பநிலை கண்காணிப்பு துறையில் DS18B20 சென்சார் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. இது அதிக துல்லியத்துடன் வெப்பநிலையை அளவிட முடியும், மற்றும் அதன் தீர்மானம் தேவைகளுக்கு ஏற்ப சரிசெய்யப்படலாம், வெவ்வேறு டிகிரி துல்லியத்துடன் வெப்பநிலை கண்காணிப்பை அடைவதற்கு. கூடுதலாக, DS18B20 இன் சிறிய அளவு, குறைந்த இடவசதி உள்ள சூழலில் பயன்படுத்துவதற்கு ஏற்றதாக அமைகிறது, மற்றும் அதன் சுலபமாக பயன்படுத்தக்கூடிய பண்புகள் ஆரம்பநிலை முதல் தொழில் வல்லுநர்கள் வரை தொழில்நுட்ப வரம்பை குறைக்கிறது.

DS18B20 இன் செயல்திறன் அளவுருக்களை மேலும் ஆராயும் முன், அதன் செயல்பாட்டுக் கொள்கையை முதலில் புரிந்து கொள்ள வேண்டும். DS18B20 டிஜிட்டல் சிக்னல்கள் மூலம் வெப்பநிலை தரவை தொடர்பு கொள்கிறது, இது வெப்பநிலை தரவு சேகரிப்புக்கு வசதியை தருகிறது. பாரம்பரிய அனலாக் வெப்பநிலை உணரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, DS18B20 போன்ற டிஜிட்டல் சென்சார்கள் மிகவும் துல்லியமான அளவீடுகளை வழங்க முடியும் மற்றும் சமிக்ஞை பரிமாற்றத்தின் போது சத்தத்திற்கு குறைந்த உணர்திறன் கொண்டவை.

DS18B20 இன் இந்த நன்மைகளை முழுமையாகப் பயன்படுத்துவதற்காக, அதன் செயல்திறன் அளவுருக்கள் பற்றிய ஆழமான புரிதல் நமக்கு இருக்க வேண்டும். இந்த அளவுருக்கள் வெப்பநிலை அளவீட்டு வரம்பில் அடங்கும், துல்லியம், தீர்மானம், மற்றும் விநியோக மின்னழுத்தம். இந்த அளவுருக்கள் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளின் தேவைகளை DS18B20 பூர்த்தி செய்யுமா என்பதை மட்டும் தீர்மானிக்கவில்லை, ஆனால் முழு அமைப்பின் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையையும் பாதிக்கிறது.

இந்த அத்தியாயத்தில், DS18B20 இன் செயல்திறன் அளவுருக்களை விரிவாக அறிமுகப்படுத்துவோம், அதன் செயல்பாட்டுக் கொள்கையை பகுப்பாய்வு செய்யுங்கள், மற்றும் பல்வேறு பயன்பாடுகளில் அதன் நன்மைகளை ஆராயுங்கள். இந்த உள்ளடக்கங்கள் மூலம், வாசகர்கள் DS18B20 சென்சார்கள் பற்றிய ஆழமான புரிதலைப் பெறுவார்கள் மேலும் மேலும் சிக்கலான பயன்பாடுகள் மற்றும் நிரலாக்கத்திற்கான உறுதியான அடித்தளத்தை அமைப்பார்கள்..

2. DS18B20 இன் 1-வயர் தொடர்பு நெறிமுறையின் விரிவான விளக்கம்
DS18B20 சென்சார்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுவதற்குக் காரணம், அதன் தனித்துவமான தகவல் தொடர்பு நெறிமுறைதான் – 1-கம்பி தொடர்பு நெறிமுறை. இந்த நெறிமுறை வன்பொருள் இணைப்புகளுக்கான தேவைகளை எளிதாக்குகிறது மற்றும் தரவை அனுப்புவதற்கான திறமையான வழியை வழங்குகிறது.. இந்த அத்தியாயம் 1-வரி தகவல்தொடர்பு நெறிமுறையின் செயல்பாட்டு வழிமுறை மற்றும் தரவு பரிமாற்ற செயல்முறையை ஆழமாக பகுப்பாய்வு செய்யும், இது அடுத்தடுத்த நிரலாக்க நடைமுறைக்கு உறுதியான அடித்தளத்தை அமைக்கும்..
2.1 1-வயர் தொடர்பு நெறிமுறையின் அடிப்படைகள்
2.1.1 1-வயர் தொடர்பு நெறிமுறையின் அம்சங்கள்:
DS18B20 1-Wire Communication Protocol என்றும் அழைக்கப்படுகிறது “ஒற்றை பேருந்து” தொழில்நுட்பம். இது பின்வரும் அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளது: – ஒற்றை பஸ் தொடர்பு: இருதரப்பு தரவு பரிமாற்றத்திற்கு ஒரு தரவு வரி மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது, பாரம்பரிய மல்டி-வயர் சென்சார் தொடர்பு முறையுடன் ஒப்பிடும்போது வயரிங் சிக்கலைப் பெரிதும் குறைக்கிறது. – பல சாதன இணைப்பு: ஒரு டேட்டா பஸ்ஸில் பல சாதனங்களை இணைப்பதை ஆதரிக்கிறது, சாதன அடையாளக் குறியீடுகள் மூலம் அடையாளம் கண்டு தொடர்பு கொள்கிறது. – குறைந்த மின் நுகர்வு: தொடர்பு போது, தகவல்தொடர்புகளில் பங்கேற்காதபோது சாதனம் குறைந்த சக்தி காத்திருப்பு நிலையில் இருக்கும். – உயர் துல்லியம்: குறுகிய தரவு பரிமாற்ற நேரத்துடன், இது வெளிப்புற குறுக்கீட்டை குறைக்கலாம் மற்றும் தரவு துல்லியத்தை மேம்படுத்தலாம்.
2.1.2 1-கம்பி தகவல்தொடர்பு தரவு வடிவம் மற்றும் நேர பகுப்பாய்வு
1-வயர் தொடர்பு நெறிமுறையின் தரவு வடிவம் ஒரு குறிப்பிட்ட நேர விதியைப் பின்பற்றுகிறது. இது துவக்க நேரத்தை உள்ளடக்கியது, நேரத்தை எழுதவும் நேரத்தை படிக்கவும்:
துவக்க நேரம்: ஹோஸ்ட் முதலில் இருப்பைக் கண்டறியும் நேரத்தைத் தொடங்குகிறது (இருப்பு துடிப்பு) ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு பேருந்தை கீழே இழுப்பதன் மூலம், பின்னர் சென்சார் ஒரு இருப்பு துடிப்பை பதில் அனுப்புகிறது.
நேரத்தை எழுதுங்கள்: ஹோஸ்ட் எழுதும் நேரத்தை அனுப்பும்போது, அது முதலில் சுமார் பஸ்ஸை கீழே இழுக்கிறது 1-15 மைக்ரோ விநாடிகள், பின்னர் பேருந்தை விடுவிக்கிறார், மற்றும் சென்சார் பஸ்சை கீழே இழுக்கிறது 60-120 பதிலளிக்க மைக்ரோ விநாடிகள்.
படிக்கும் நேரம்: பேருந்தை கீழே இழுத்து வெளியிடுவதன் மூலம் தரவை அனுப்ப சென்சாருக்கு ஹோஸ்ட் தெரிவிக்கிறது, மற்றும் சென்சார் குறிப்பிட்ட தாமதத்திற்குப் பிறகு பஸ்ஸில் டேட்டா பிட்டை வெளியிடும்.

3. தெர்மோமீட்டர் வன்பொருள் இணைப்பு முறை
வன்பொருள் இணைப்பு என்பது டிஜிட்டல் தெர்மோமீட்டரை உருவாக்குவதில் முதல் மற்றும் மிக முக்கியமான படியாகும். DS18B20 சென்சார் மற்றும் மைக்ரோகண்ட்ரோலருக்கு இடையேயான சரியான இணைப்பு துல்லியமான தரவு பரிமாற்றத்தை உறுதிசெய்து மேலும் மென்பொருள் நிரலாக்கத்திற்கும் தரவு செயலாக்கத்திற்கும் உறுதியான அடித்தளத்தை வழங்கும்.. இந்த அத்தியாயம் DS18B20 மற்றும் மைக்ரோகண்ட்ரோலருக்கு இடையிலான இடைமுக வடிவமைப்பு கொள்கைகள் மற்றும் சுற்று இணைப்பின் குறிப்பிட்ட படிகளை விரிவாக அறிமுகப்படுத்தும்., மற்றும் மின்சாரம் மற்றும் சிக்னல் கண்டிஷனிங்கின் தொடர்புடைய உள்ளடக்கத்தை உள்ளடக்கியது.
3.1 DS18B20 மற்றும் மைக்ரோகண்ட்ரோலருக்கு இடையிலான இடைமுகம்
3.1.1 இடைமுக சுற்று வடிவமைப்பு கொள்கைகள்
DS18B20 இன் இன்டர்ஃபேஸ் சர்க்யூட் வடிவமைப்பு, சாதனத்தின் நிலையான மற்றும் திறமையான செயல்பாட்டை உறுதிப்படுத்த பல அடிப்படைக் கொள்கைகளைப் பின்பற்ற வேண்டும்.:
நிலையான மின்சாரம்: DS18B20 தரவு வரியிலிருந்து சக்தியைப் பெற முடியும் “DQ” (அழைக்கப்பட்டது “ஒட்டுண்ணி சக்தி முறை”), அல்லது அது ஒரு வெளிப்புற மின்சாரம் மூலம் சுயாதீனமாக இயக்கப்படலாம். எந்த முறை பயன்படுத்தப்பட்டாலும், மின்சாரம் வழங்கல் ஏற்ற இறக்கங்களால் ஏற்படும் தரவு பரிமாற்ற பிழைகளைத் தடுக்க மின்சாரம் நிலையானதாக இருக்க வேண்டும்.
சிக்னல் ஒருமைப்பாடு: DS18B20 ஒற்றை வரியின் மூலம் தரவை அனுப்புவதால், சமிக்ஞை ஒருமைப்பாடு குறிப்பாக முக்கியமானது. சிக்னலின் குறுக்கீடு எதிர்ப்பு திறன் மற்றும் சிக்னலின் மின் பண்புகளின் பொருத்தம் ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்வது அவசியம்..
சுற்று பாதுகாப்பு: அதிகப்படியான பாதுகாப்பு மற்றும் மின்னியல் வெளியேற்றம் (ESD) சென்சார் அல்லது மைக்ரோகண்ட்ரோலருக்கு சேதம் ஏற்படாமல் இருக்க பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள் சுற்று வடிவமைப்பில் சேர்க்கப்பட வேண்டும்.

3.1.2 சுற்று இணைப்புக்கான குறிப்பிட்ட படிகள்
DS18B20 ஐ மைக்ரோகண்ட்ரோலருடன் இணைப்பது பொதுவாக பின்வரும் படிகளைப் பின்பற்றுகிறது:
மின் இணைப்பு: DS18B20 இன் VDD பின்னை 3.3V அல்லது 5V மின் விநியோகத்துடன் இணைக்கவும் (மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் மின்னழுத்த அளவைப் பொறுத்து), மற்றும் GND முள் தரைக் கோட்டிற்கு.
தரவு வரி இணைப்பு: மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் டிஜிட்டல் I/O பின்னுடன் DQ பின் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. தரவு பரிமாற்றத்தின் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்வதற்காக, டேட்டா லைனுக்கும் பவர் சப்ளைக்கும் இடையில் ஒரு புல்-அப் ரெசிஸ்டரைச் சேர்க்கலாம், வழக்கமான மதிப்பு 4.7kΩ முதல் 10kΩ வரை.
மீட்டமைத்தல் மற்றும் இருப்பு துடிப்பு முள் செயலாக்கம்: சாதாரணமாக, மீட்டமைப்பு முள் (ஆர்எஸ்டி) மற்றும் இருப்பு துடிப்பு முள் (PAR) DS18B20 வெளிப்புறமாக இணைக்கப்பட வேண்டியதில்லை, அவை உள்நாட்டில் பயன்படுத்தப்படும் சமிக்ஞைகள்.

இந்த பிரிவில், DS18B20 வெப்பநிலை உணரியை மைக்ரோகண்ட்ரோலருடன் இணைக்கக்கூடிய அடிப்படை சுற்று ஒன்றை வடிவமைத்துள்ளோம். பின்வருபவை Arduino Uno மற்றும் தொடர்புடைய விளக்கத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு எடுத்துக்காட்டு சுற்று வரைபடம்:

பாய்வு விளக்கப்படம் LR
DS18B20 — |VDD| 5வி
DS18B20 — |GND| GND
DS18B20 — |DQ| 2
DQ — |இழு-அப்| 5வி

அவர்கள் மத்தியில், DS18B20 டிஜிட்டல் வெப்பநிலை உணரியைக் குறிக்கிறது, 5V என்பது மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் ஆற்றல் வெளியீடு, GND என்பது தரை கம்பி, மற்றும் 2 Arduino இன் முள் எண்ணைக் குறிக்கிறது. 2, இது தரவு பரிமாற்றத்திற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. DQ மற்றும் 5V இடையேயான இணைப்பு இழுக்கும் மின்தடையத்தைக் குறிக்கிறது.

3.2 பவர் சப்ளை மற்றும் சிக்னல் கண்டிஷனிங்
3.2.1 மின்சாரம் வழங்கும் முறையின் தேர்வு
DS18B20 இரண்டு மின் விநியோக முறைகளை வழங்குகிறது:
ஒட்டுண்ணி சக்தி முறை: இந்த முறையில், தரவு வரி (DQ) தரவுகளை மட்டும் அனுப்ப முடியாது, ஆனால் DS18B20க்கு சக்தியூட்டுகிறது. இந்த நேரத்தில், போதுமான மின்னோட்ட மின்னோட்டத்தை உறுதிப்படுத்த, தரவுக் கோட்டின் உயர் நிலை மின்னழுத்தம் குறைந்தபட்சம் 3.0V ஆக இருக்க வேண்டும். பஸ் நீளம் குறைவாக இருக்கும் போது இந்த முறை பொதுவாக பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் தரவு பரிமாற்றம் அடிக்கடி இல்லை.

வெளிப்புற மின்சாரம் வழங்கல் முறை: இந்த முறையில், DS18B20 ஆனது ஒரு சுயாதீன சக்தி உள்ளீடு VDD ஐக் கொண்டுள்ளது. வெளிப்புற மின்சாரம் மூலம் சக்தியளிப்பது சென்சாரின் சமிக்ஞை வலிமையை மேம்படுத்துவதோடு குறுக்கீடு எதிர்ப்பு திறனை மேம்படுத்தும், தொலைதூர பரிமாற்றம் அல்லது அடிக்கடி தரவு பரிமாற்றத்திற்கு ஏற்றது.

3.2.2 சிக்னல் வடிகட்டுதல் மற்றும் உறுதிப்படுத்தல்
சமிக்ஞை நிலைத்தன்மை மற்றும் துல்லியமான தரவு வாசிப்பை உறுதி செய்வதற்காக, சமிக்ஞை சரியாக வடிகட்டப்பட்டு உறுதிப்படுத்தப்பட வேண்டும்:
இழுக்கும் மின்தடை: டேட்டா லைனுக்கும் பவர் சப்ளைக்கும் இடையில் புல்-அப் ரெசிஸ்டர் சேர்க்கப்படுகிறது.
டி-ஜிட்டர் சர்க்யூட்: வரி குறுக்கீடு அல்லது உடனடி மின்னழுத்த ஏற்ற இறக்கங்களால் ஏற்படும் பிழையான அளவீடுகளை அகற்றுவதற்காக, சிக்னல் மைக்ரோகண்ட்ரோலர் பக்கத்தில் மென்பொருள்-டி-ஜிட்டராக இருக்கலாம்.
ESD பாதுகாப்பு: ESD பாதுகாப்பு கூறுகள் (டிவிஎஸ் டையோட்கள் போன்றவை) மின்னியல் வெளியேற்றத்தால் ஏற்படும் சேதத்தைத் தடுக்க சென்சார்கள் மற்றும் மைக்ரோகண்ட்ரோலர்களின் துறைமுகங்களில் சேர்க்கப்படுகின்றன.

அட்டவணை வடிவத்தில் மின்சாரம் மற்றும் சிக்னல் கண்டிஷனிங்கைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய காரணிகளை இந்தப் பிரிவு மேலும் விவரிக்கிறது:
| திட்டம் | ஒட்டுண்ணி சக்தி முறை | வெளிப்புற சக்தி முறை | விளக்கம் | | — | — | — | — | | பொருந்தக்கூடிய காட்சிகள் | குறுகிய வரிகள், அரிதான தரவு | நீண்ட கோடுகள், அடிக்கடி தரவு | உண்மையான பயன்பாட்டு காட்சிகளின்படி தேர்ந்தெடுக்கவும் | | மின்சார விநியோக நிலைத்தன்மை | கீழ் | உயர்ந்தது | நீண்ட கோடுகள் அல்லது அதிக அதிர்வெண்களுக்கு வெளிப்புற மின்சாரம் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது | | செலவு | கீழ் | உயர்ந்தது | வெளிப்புற மின்சாரம் வழங்குவதற்கு கூடுதல் மின் மேலாண்மை கூறுகள் தேவை | | குறுக்கீடு எதிர்ப்பு | பலவீனமான | வலிமையானது | வெளிப்புற மின்சாரம் அதிக குறுக்கீடு சூழல்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது |

மேலே உள்ள இணைப்பு முறைகள் மற்றும் சமிக்ஞை செயலாக்க உத்திகள் DS18B20 வெப்பநிலை உணரியை எந்த மைக்ரோகண்ட்ரோலர் அமைப்பிலும் திறம்பட ஒருங்கிணைக்க முடியும்.. அடுத்த அத்தியாயத்தில் சி மொழியை எவ்வாறு பயன்படுத்துவது என்பதை அறிமுகப்படுத்தும்:

DS18B20 இன் செயல்பாட்டு நிரலாக்க நடைமுறை:
4. DS18B20 டிஜிட்டல் தெர்மோமீட்டர் சி மொழி நிரலாக்கம்
4.1 நிரலாக்க அடித்தளம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தயாரிப்பு
4.1.1 நிரல் வடிவமைப்பு யோசனைகள் மற்றும் கட்டமைப்பை உருவாக்குதல்
DS18B20 டிஜிட்டல் தெர்மோமீட்டரின் C மொழி நிரலை எழுதத் தொடங்கும் முன், நீங்கள் முதலில் நிரல் வடிவமைப்பின் அடிப்படை யோசனைகளை நிறுவ வேண்டும். DS18B20 சென்சார் மைக்ரோகண்ட்ரோலருடன் 1-வயர் தொடர்பு நெறிமுறை மூலம் தொடர்பு கொள்கிறது. எனவே, 1-வயர் தொடர்பு நெறிமுறையின் தொடர்புடைய செயல்பாடுகளை செயல்படுத்துவதே திட்டத்தின் முக்கிய பணியாகும், DS18B20 ஐ துவக்குவது உட்பட, வழிமுறைகளை அனுப்புகிறது, வெப்பநிலை தரவைப் படித்தல், மற்றும் படிக்கும் தரவை மாற்றி காண்பிக்கும்.

நிரல் கட்டமைப்பு தோராயமாக பின்வரும் பகுதிகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது:
துவக்கம்: மைக்ரோகண்ட்ரோலர் மற்றும் DS18B20 சென்சார் துவக்கவும்.
முக்கிய வளையம்: சென்சார் தரவை தொடர்ந்து படிக்கும் லூப் உள்ளது.
1-கம்பி தொடர்பு செயல்பாட்டு நூலகம்: ஒரு கம்பி தொடர்பு நெறிமுறையை செயல்படுத்துவதற்கான செயல்பாடுகளை கொண்டுள்ளது.

தரவு செயலாக்கம்: சென்சார் வழங்கும் மூலத் தரவை படிக்கக்கூடிய வெப்பநிலை மதிப்புகளாக மாற்றவும்.
காட்சி வெளியீடு: எல்சிடி திரையில் செயலாக்கப்பட்ட வெப்பநிலைத் தரவைக் காண்பிக்கவும் அல்லது சீரியல் போர்ட் மூலம் கணினிக்கு வெளியிடவும்.

துருப்பிடிக்காத எஃகு நீர்ப்புகா DS18b20 வெப்பநிலை ஆய்வு 1-கம்பி 1, 2, 5 மீட்டர்

DS18B20 1-வயர் டிஜிட்டல் வெப்பநிலை சென்சார்

DS18B20 வெப்பநிலை சென்சார் தொகுதி கிட் உடன் 1 மீ-3.2 அடி நீர்ப்புகா டிஜிட்டல் துருப்பிடிக்காத எஃகு ஆய்வு

4.1.2 மேம்பாட்டு சூழல் கட்டுமானம் மற்றும் கட்டமைப்பு
DS18B20 டிஜிட்டல் தெர்மோமீட்டரை நிரல் செய்து உருவாக்க, நீங்கள் வளர்ச்சி சூழலை தயார் செய்து அதை சரியான முறையில் கட்டமைக்க வேண்டும். வளர்ச்சிக்கான அடிப்படை படிகள் பின்வருமாறு:

வளர்ச்சி சூழலைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்: பொருத்தமான ஒருங்கிணைந்த வளர்ச்சி சூழலைத் தேர்ந்தெடுக்கவும் (IDE) மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் வகையைப் பொறுத்து, ARM கார்டெக்ஸ்-எம் தொடர் மைக்ரோகண்ட்ரோலரை அடிப்படையாகக் கொண்ட வளர்ச்சி போன்றவை. நீங்கள் Keil MDK அல்லது STM32CubeIDE ஐப் பயன்படுத்தலாம்.

கம்பைலரை உள்ளமைக்கவும்: பயன்படுத்தப்படும் IDE படி, C மொழி குறியீடு சரியாக தொகுக்கப்படுவதை உறுதிசெய்ய கம்பைலரை உள்ளமைக்கவும்.
வன்பொருள் மேம்பாட்டு வாரியத்தை உருவாக்கவும்: பொருத்தமான மைக்ரோகண்ட்ரோலர் டெவலப்மெண்ட் போர்டைத் தேர்ந்தெடுக்கவும், STM32 அடிப்படையில், ESP32, முதலியன.
மேம்பாட்டு வாரியத்தை இணைக்கவும்: 1-வயர் தொடர்பு நெறிமுறை மூலம் மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் குறிப்பிட்ட பின்னுடன் DS18B20 சென்சார் இணைக்கவும்.
குறியீட்டை எழுதுங்கள்: IDE இல் புதிய C மொழி திட்டத்தை உருவாக்கி நிரல் குறியீட்டை எழுதத் தொடங்குங்கள்.
தொகுத்தல் மற்றும் பிழைத்திருத்தம்: குறியீட்டை தொகுக்க IDE கருவியைப் பயன்படுத்தவும் மற்றும் பிழைத்திருத்தத்திற்கான டெவலப்மென்ட் போர்டில் அதை இயக்கவும்.

#அடங்கும் <stdio.h>

// DS18B20 முதல்-வரி தொடர்பு செயல்பாடு நூலக அறிவிப்பு
வெற்றிடமான DS18B20_Init();
வெற்றிடமான DS18B20_Reset();
வெற்றிடமான DS18B20_WriteByte(கையொப்பமிடாத char dat);
கையொப்பமிடப்படாத எழுத்து DS18B20_ReadByte();
int DS18B20_ReadTemperature();

முழு எண்ணாக() {
// DS18B20 சென்சார் துவக்கவும்
DS18B20_ஹீட்();
// முக்கிய வளையம்
போது(1) {
// வெப்பநிலை மதிப்பைப் படிக்கவும்
int வெப்பநிலை = DS18B20_ReadTemperature();
// தொடர் போர்ட் அல்லது பிற காட்சி சாதனத்திற்கான வெளியீட்டு வெப்பநிலை மதிப்பு
printf(“தற்போதைய வெப்பநிலை: %d\n”, வெப்பநிலை);
}
திரும்ப 0;
}

4.2 DS18B20 வெப்பநிலை வாசிப்பு திட்டத்தை செயல்படுத்துதல்
4.2.1 ஒரு கம்பி தொடர்பு செயல்பாட்டு நூலகத்தின் கட்டுமானம்
DS18B20 இன் வெப்பநிலை வாசிப்பை உணர, நீங்கள் முதலில் ஒரு கம்பி தொடர்பு செயல்பாட்டு நூலகத்தை உருவாக்க வேண்டும். பின்வருபவை பல முக்கிய செயல்பாடுகளை செயல்படுத்தும் முறைகள்:

DS18B20_ஹீட்(): ஒரு கம்பி தொடர்பு நேரத்தைத் தொடங்கவும்.
DS18B20_Reset(): சென்சார் மீட்டமைத்து அதன் துடிப்பைக் கண்டறியவும்.
DS18B20_WriteByte(கையொப்பமிடாத char dat): சென்சாரில் ஒரு பைட் தரவை எழுதவும்.
DS18B20_ReadByte(): சென்சாரிலிருந்து ஒரு பைட் தரவைப் படிக்கவும்.
DS18B20_Read Temperature(): வெப்பநிலையைப் படித்து அதை மாற்றவும்.

DS18B20 இன் ஒரு கம்பி தகவல் தொடர்பு செயல்பாட்டு நூலகத்தை செயல்படுத்துவது மிகவும் சிக்கலானது, ஏனெனில் ஒரு கம்பி தொடர்பு நெறிமுறையைப் பின்பற்ற பின் நிலை மாற்றங்களின் துல்லியமான கட்டுப்பாடு தேவைப்படுகிறது.. பின்வருபவை ஒரு செயல்பாட்டை செயல்படுத்துவதற்கான ஒரு எடுத்துக்காட்டு:
வெற்றிடமான DS18B20_Reset() {
// ஒரு வரி தொடர்பு மீட்டமைப்பு வரிசை, தரவு வரியை கீழே இழுப்பது உட்பட, தாமதம், பேருந்தை விடுவிக்கிறது, மற்றும் இருப்புத் துடிப்பைக் கண்டறிதல்
// …
}

இந்த செயல்பாட்டின் நோக்கம் DS18B20 க்கு மீட்டமைப்பு துடிப்பை அனுப்புவதாகும். மீட்டமைப்பு வெற்றிகரமாக முடிந்த பிறகு, DS18B20 ஒரு இருப்புத் துடிப்பை வழங்கும்.

4.2.2 வெப்பநிலை வாசிப்பு அல்காரிதத்தை செயல்படுத்துதல்
DS18B20 சென்சாரின் வெப்பநிலை மதிப்பைப் படிப்பது மிகவும் சிக்கலான செயலாகும், ஏனெனில் குறிப்பிட்ட நேரத்தில் சென்சாருக்கு குறிப்பிட்ட வழிமுறைகளை அனுப்புவது மற்றும் திரும்பிய தரவை சரியாக படிக்க வேண்டியது அவசியம். வெப்பநிலை மதிப்பைப் படிப்பதற்கான வழிமுறை பின்வருமாறு:

சென்சார் மீட்டமைக்கவும்.
அனுப்பு “கப்பல் ரோம்” கட்டளை (0xCC).
அனுப்பு “வெப்பநிலையை மாற்றும்” கட்டளை (0x44).
மாற்றம் முடிவடையும் வரை காத்திருங்கள்.
அனுப்பு “பதிவைப் படிக்கவும்” கட்டளை (0xBE).
இரண்டு பைட்டுகள் வெப்பநிலைத் தரவைப் படிக்கவும்.

பின்வரும் குறியீடு DS18B20 இன் வெப்பநிலை மதிப்பை எவ்வாறு படிப்பது என்பதைக் காட்டுகிறது:

int DS18B20_ReadTemperature() {
கையொப்பமிடப்படாத char temp_low, வெப்பநிலை_உயர்;
கையொப்பமிடப்படாத முழு வெப்பநிலை;

// சென்சாரை மீட்டமைத்து ROM வழிமுறைகளைத் தவிர்க்கவும்
DS18B20_Reset();
DS18B20_WriteByte(0xCC); // ROM கட்டளைகளைத் தவிர்க்கவும்
// மாற்ற வெப்பநிலை கட்டளையை அனுப்பவும்
DS18B20_WriteByte(0x44);
// மாற்றம் முடிவடையும் வரை காத்திருங்கள். இங்கே நீங்கள் DS18B20 இன் மாற்ற நேரத்தின்படி காத்திருக்க வேண்டும்
// …

// சென்சார் மீட்டமைத்து வெப்பநிலை தரவைப் படிக்கவும்
DS18B20_Reset();
DS18B20_WriteByte(0xCC); // ROM கட்டளைகளைத் தவிர்க்கவும்
DS18B20_WriteByte(0xBE); // பதிவு கட்டளையைப் படிக்கவும்

// இரண்டு பைட் தரவுகளைப் படிக்கவும்
temp_low = DS18B20_ReadByte();
temp_high = DS18B20_ReadByte();
// இரண்டு பைட் தரவுகளை 16-பிட் முழு எண்ணாக இணைக்கவும்
வெப்பநிலை = (வெப்பநிலை_உயர் << 8) | வெப்பநிலை_குறைவு;
// வெப்பநிலை மதிப்பை திரும்பவும், DS18B20 தீர்மானத்தின் அடிப்படையில் சரியான முறையில் மாற்றுகிறது
திரும்பும் வெப்பநிலை;
}

4.2.3 நிரல் பிழைத்திருத்தம் மற்றும் விதிவிலக்கு கையாளுதல்

DS18B20 வாசிப்பு நிரலை எழுதும் போது, நிரல் பிழைத்திருத்தம் மற்றும் விதிவிலக்கு கையாளுதல் மிகவும் முக்கியம். பிழைத்திருத்தத்தின் போது, வெளியீட்டு வெப்பநிலை மதிப்பு சரியாக உள்ளதா என்பதைச் சரிபார்க்க, தொடர் போர்ட் பிழைத்திருத்த உதவியாளரைப் பயன்படுத்த வேண்டியிருக்கலாம், அல்லது லாஜிக் அனலைசரைப் பயன்படுத்தி முதல்-வரி தகவல்தொடர்புகளின் சமிக்ஞை நேரத்தைக் கண்காணிக்கவும். விதிவிலக்கு கையாளுதல் வன்பொருள் தோல்விகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும், தொடர்பு பிழைகள், மற்றும் DS18B20 இன் அசாதாரண பதில்கள்.

பின்வரும் சில பிழைத்திருத்தம் மற்றும் விதிவிலக்கு கையாளுதல் உத்திகள்:

தரவு சரிபார்ப்பு: ஒவ்வொரு தரவையும் படித்த பிறகு, தரவின் சரியான தன்மையை உறுதிப்படுத்த செக்சம் அல்லது செக் பிட்டைப் பயன்படுத்தவும்.
விதிவிலக்கு பிடிப்பு: நிரலில் விதிவிலக்கு பிடிப்பு பொறிமுறையைச் சேர்க்கவும், ஒரு காலக்கெடுவை மீண்டும் முயற்சிக்கவும், சென்சார் மீட்டமைக்கவும், முதலியன.
பிழைத்திருத்த தகவல்: சிக்கலைக் கண்டறிய உதவும் போதுமான பிழைத்திருத்த தகவல் வெளியீட்டை நிரலில் சேர்க்கவும்.
முழு எண்ணாக() {
// DS18B20 சென்சார் துவக்கவும்
DS18B20_ஹீட்();
// முக்கிய வளையம்
போது(1) {
int வெப்பநிலை;
// வெப்பநிலையைப் படித்து பிழைகளைச் சரிபார்க்கவும்
வெப்பநிலை = DS18B20_ReadTemperature();
என்றால் (வெப்பநிலை < 0) {
printf(“வெப்பநிலை வாசிப்பதில் பிழை!\n”);
// நீங்கள் மீண்டும் முயற்சிக்க அல்லது பிற பிழை கையாளும் வழிமுறைகளை தேர்வு செய்யலாம்
} வேறு {
printf(“தற்போதைய வெப்பநிலை: %d\n”, வெப்பநிலை);
}
}
திரும்ப 0;
}

இந்த அத்தியாயம் DS18B20 டிஜிட்டல் தெர்மோமீட்டரின் C மொழி நிரலாக்க அடித்தளம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தயாரிப்பு ஆகியவற்றை அறிமுகப்படுத்துகிறது., அத்துடன் வெப்பநிலை வாசிப்பு திட்டத்தை செயல்படுத்துதல், மற்றும் நிரல் பிழைத்திருத்தம் மற்றும் விதிவிலக்கு கையாளுதலின் முக்கியத்துவத்தை வலியுறுத்துகிறது. இந்த அத்தியாயத்தின் அறிமுகத்தின் மூலம், வாசகர்கள் ஒரு வளர்ச்சி சூழலை உருவாக்க முடியும், முதல்-வரி தகவல் தொடர்பு செயல்பாட்டு நூலகத்தின் முக்கியத்துவத்தைப் புரிந்து கொள்ளுங்கள், மற்றும் அடிப்படை வெப்பநிலை வாசிப்பு திட்டத்தை எழுதவும். பின்வரும் அத்தியாயங்கள் புரோட்டஸ் உருவகப்படுத்துதல் சூழலின் கட்டுமானம் மற்றும் பயன்பாட்டில் மேலும் ஆராயும், உண்மையான வன்பொருள் அசெம்பிளிக்கான உருவகப்படுத்துதல் சோதனை முறையை வழங்குகிறது.

5. புரோட்டஸ் உருவகப்படுத்துதல் வரைபடம் மற்றும் உருவகப்படுத்துதல் முடிவு பகுப்பாய்வு
5.1 புரோட்டஸ் உருவகப்படுத்துதல் சூழல் கட்டுமானம்
5.1.1 Proteus மென்பொருளின் அடிப்படை செயல்பாடு
DS18B20 டிஜிட்டல் தெர்மோமீட்டரின் உருவகப்படுத்துதல் மாதிரியை உருவாக்கத் தொடங்குவதற்கு முன், நீங்கள் முதலில் Proteus மென்பொருளின் அடிப்படை செயல்பாட்டைப் புரிந்து கொள்ள வேண்டும். புரோட்டஸ் என்பது ஒரு சக்திவாய்ந்த மின்னணு சுற்று உருவகப்படுத்துதல் மென்பொருளாகும், இது சுற்று திட்டங்களை மட்டும் வடிவமைக்க முடியாது, ஆனால் சுற்று PCB தளவமைப்புகளை வடிவமைத்து உருவகப்படுத்துதல் செயல்பாடுகளை வழங்குகிறது. Proteus உடன் தொடங்க உங்களுக்கு உதவும் சில முக்கிய படிகள் இங்கே உள்ளன:

Proteus மென்பொருளைத் திறந்து புதிய திட்டத்தை உருவாக்கவும்.
கூறு நூலகத்தில் தேவையான கூறுகளைத் தேடித் தேர்ந்தெடுக்கவும், DS18B20 சென்சார்கள் போன்றவை, மைக்ரோகண்ட்ரோலர்கள், மின்சாரம், இணைக்கும் கம்பிகள், முதலியன.
தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கூறுகளை வடிவமைப்பு பகுதிக்கு இழுத்து, அவற்றை வைக்க மற்றும் வடிவமைக்க சுட்டியைப் பயன்படுத்தவும்.
ஒரு முழுமையான சுற்று உருவாக்க ஒவ்வொரு கூறுகளின் ஊசிகளையும் இணைக்க வயரிங் கருவியைப் பயன்படுத்தவும்.
ஒரு கூறு அல்லது கம்பியை அதன் பண்புகளை மாற்ற இருமுறை கிளிக் செய்யவும், எதிர்ப்பு மதிப்பு போன்றவை, மின்சாரம் வழங்கல் மின்னழுத்தம், முதலியன.

அனைத்து கூறுகளும் சரியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளதை உறுதிசெய்து, பிழைகள் அல்லது குறைபாடுகளை சரிபார்க்கவும்.

5.1.2 DS18B20 உருவகப்படுத்துதல் திட்டத்தை உருவாக்கவும்
DS18B20 டிஜிட்டல் தெர்மோமீட்டருக்கான உருவகப்படுத்துதல் திட்டத்தை உருவாக்குவதற்கான படிகள் பின்வருமாறு:

Proteus ஐத் தொடங்கி தேர்ந்தெடுக்கவும் “புதிய திட்டம்” ஒரு புதிய திட்டத்தை உருவாக்க.
திட்டத்தின் பெயர் மற்றும் இருப்பிடத்தை அமைத்த பிறகு, கிளிக் செய்யவும் “அடுத்து”.
திட்ட டெம்ப்ளேட்டைத் தேர்ந்தெடுக்கவும், போன்றவை “நுண்செயலி அடிப்படையிலானது”, மற்றும் கிளிக் செய்யவும் “அடுத்து”.
இல் “திட்டப் பொருட்கள்” தாவல், சரிபார்க்கவும் “இயல்புநிலை கூறுகளைச் சேர்க்கவும்” மற்றும் மைக்ரோகண்ட்ரோலரைத் தேர்ந்தெடுக்கவும் (PIC போன்றவை, ஏ.வி.ஆர், முதலியன) மற்றும் ஒரு DS18B20 சென்சார்.
கிளிக் செய்யவும் “முடிக்கவும்” திட்ட உருவாக்கத்தை முடிக்க.

அடுத்து, ஒரு சுற்று திட்டத்தை உருவாக்கவும்:
என்பதைத் தேர்ந்தெடுக்கவும் “சாதனத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்” கருவி, கூறு நூலகத்தில் மைக்ரோகண்ட்ரோலர் மற்றும் DS18B20 சென்சார் ஆகியவற்றைக் கண்டுபிடித்து தேர்ந்தெடுக்கவும்.
பயன்படுத்தவும் “சாதனத்தை வைக்கவும்” தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கூறுகளை வடிவமைப்பு பகுதியில் வைப்பதற்கான கருவி.
பயன்படுத்தவும் “கம்பி” மைக்ரோகண்ட்ரோலர் மற்றும் DS18B20 சென்சாரின் தொடர்புடைய பின்களை இணைக்கும் கருவி.
இணைப்பை முடித்த பிறகு, பயன்படுத்தவும் “உரை” எளிதாகப் புரிந்துகொள்வதற்கும் மாற்றியமைப்பதற்கும் சுற்று வரைபடத்தில் சிறுகுறிப்புகளைச் சேர்க்கும் கருவி.

5.2 உருவகப்படுத்துதல் சோதனை மற்றும் தரவு பகுப்பாய்வு
5.2.1 உருவகப்படுத்துதல் அளவுருக்கள் மற்றும் நிபந்தனைகளை அமைக்கவும்
உருவகப்படுத்துதலைத் தொடங்குவதற்கு முன், உருவகப்படுத்துதலுக்கான அளவுருக்கள் மற்றும் நிபந்தனைகளை நீங்கள் அமைக்க வேண்டும்:
சொத்து அமைப்பு இடைமுகத்தை உள்ளிட மைக்ரோகண்ட்ரோலர் கூறுகளை இருமுறை கிளிக் செய்யவும்.
முன்பு எழுதப்பட்ட நிரல் கோப்பு பாதையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும் “நிரல் கோப்பு”.
மைக்ரோகண்ட்ரோலர் மற்றும் DS18B20 சென்சார் இரண்டும் சரியான மின்வழங்கல் மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டிருப்பதை உறுதிசெய்ய மின்சாரம் வழங்கல் அளவுருக்களை அமைக்கவும்.
அடுத்து, உருவகப்படுத்துதலுக்கான நேர அளவுருக்களை அமைக்கவும்:
உருவகப்படுத்துதல் கட்டுப்பாட்டு பலகத்தில், தேர்ந்தெடுக்கவும் “உலகளாவிய அமைப்புகள்”.
உருவகப்படுத்துதல் வேகம் மற்றும் அதிகபட்ச உருவகப்படுத்துதல் நேரத்தை சரிசெய்யவும்.
உருவகப்படுத்துதல் செயல்பாட்டின் போது தரவை பகுப்பாய்வு செய்ய பொருத்தமான இடைவெளிகளை அமைக்கவும்.

5.2.2 வெப்பநிலை தரவை உருவகப்படுத்தி படிக்கவும்
உருவகப்படுத்துதலை இயக்கவும் மற்றும் வெப்பநிலை தரவை உருவகப்படுத்தவும்:
கிளிக் செய்யவும் “விளையாடு” உருவகப்படுத்துதலைத் தொடங்க உருவகப்படுத்துதல் கட்டுப்பாட்டுப் பலகத்தில் உள்ள பொத்தான்.
பயன்படுத்தவும் “பிழைத்திருத்தம்” நிரல் இயங்கும் நிலை மற்றும் மாறி மதிப்புகளைக் காணும் கருவி.
வெப்பநிலை மதிப்பைப் படிக்க DS18B20 சென்சார் உருவகப்படுத்தவும், இது பொதுவாக உருவகப்படுத்துதல் சூழலில் மெய்நிகர் வெப்பமானியை மாற்றியமைப்பதன் மூலம் அடையப்படுகிறது.

உருவகப்படுத்துதலில் வெப்பநிலை தரவைப் படிக்க, நீங்கள் பின்வரும் படிகளைப் பார்க்க முடியும்:
DS18B20 கூறுகளின் பண்புகளில் வெப்பநிலை உருவகப்படுத்துதல் அமைப்புகளைக் கண்டறியவும்.
வெவ்வேறு வெப்பநிலை நிலைகளின் கீழ் கணினியின் பதிலைச் சோதிக்க வெப்பநிலை மதிப்பை மாற்றவும்.
மைக்ரோகண்ட்ரோலர் நிரல் வெப்பநிலை தரவை எவ்வாறு செயலாக்குகிறது என்பதைக் கவனியுங்கள்.

5.2.3 முடிவு பகுப்பாய்வு மற்றும் சரிசெய்தல்
உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளை பகுப்பாய்வு செய்து, தெர்மோமீட்டரின் செயல்திறனை உறுதிப்படுத்தவும்:
வெப்பநிலை வாசிப்பு துல்லியமாக உள்ளதா என்பதைச் சரிபார்க்க வெளியீட்டு சாளரத்தில் உள்ள தரவைக் கண்காணிக்கவும்.
தரவு தொடர்பு செயல்முறை இயல்பானதா என்பதைக் கண்காணிக்க லாஜிக் அனலைசர் கருவியைப் பயன்படுத்தவும்.
ஏதேனும் அசாதாரண சமிக்ஞைகள் அல்லது நிலையற்ற வெளியீடுகளைச் சரிபார்க்கவும்.

பிழை கண்டறிதல் மற்றும் பிழைத்திருத்தம் செய்யவும்:
வெப்பநிலை வாசிப்பு தவறானது அல்லது பிழை இருந்தால், DS18B20 இன் இணைப்பு முறை மற்றும் உள்ளமைவைச் சரிபார்க்கவும்.
முதல்-வரி தொடர்பு மற்றும் தரவு மாற்ற வழிமுறைகள் சரியாக செயல்படுத்தப்படுவதை உறுதிசெய்ய நிரல் குறியீட்டை பகுப்பாய்வு செய்யவும்.
பயன்படுத்தவும் “நிறுத்து” உருவகப்படுத்துதலை இடைநிறுத்துவதற்கும் கணினியின் தற்போதைய நிலையைக் கவனிப்பதற்கும் உருவகப்படுத்துதல் மென்பொருளின் செயல்பாடு.