Lắp ráp cáp cảm biến nhiệt độ DS18B20 kỹ thuật số

tùy chỉnh thực hiện nhiều màn hình không thấm nước màn hình LCD Esp32, Bảng dữ liệu lắp ráp cáp cảm biến arduino mega nano ds18b20.
DS18B20 là cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số có nhiều ứng dụng. Nó phát ra tín hiệu số và có đặc điểm kích thước nhỏ, tiêu thụ tài nguyên phần cứng thấp, khả năng chống nhiễu mạnh mẽ và độ chính xác cao.

1-Cảm biến nhiệt độ dây với đầu dò bằng thép không gỉ & 5dài m, 3-dây cáp

Ds18B20 Bộ Mô-đun Cảm Biến Chống Thấm Nước 100Cm Cáp Cảm Biến Kỹ Thuật Số Thép Không Gỉ Đầu Dò Nhà Ga Adapterds Phụ Kiện

Bộ mô-đun cảm biến nhiệt độ DS18B20 với đầu dò bằng thép không gỉ chống nước cho Raspberry Pi

Các tính năng cảm biến nhiệt độ DS18B20
1. Áp dụng phương pháp giao diện một dây: Cảm biến nhiệt độ DS18B20 chỉ cần một dây để đạt được giao tiếp hai chiều với bộ vi xử lý.
2. Phạm vi đo nhiệt độ: Phạm vi đo nhiệt độ của cụm cáp cảm biến nhiệt độ DS18B20 có thể đạt -55oC ~ + 125oC, và sai số là ±0,4° trong khoảng từ -10oC đến +85oC.
3. Hỗ trợ chức năng kết nối mạng đa điểm: nhiều cảm biến nhiệt độ DS18B20 có thể được kết nối song song trên một đường dữ liệu, lên tới 8 có thể được kết nối song song để đạt được phép đo nhiệt độ đa điểm.
4. Nguồn điện làm việc: 3.0~5,5V/DC. Cảm biến nhiệt độ DS18B20 có thể được cấp nguồn bằng nguồn điện độc lập bên ngoài hoặc nguồn điện ký sinh dòng dữ liệu.
5. Cảm biến nhiệt độ DS18B20 không yêu cầu bất kỳ thành phần bên ngoài nào trong quá trình ứng dụng.
6. Nhiệt độ được đo bằng cảm biến nhiệt độ DS18B20 được truyền nối tiếp trong một 9 sang định dạng kỹ thuật số 12-bit.
7. Chức năng bảo vệ khi mất điện, cảm biến nhiệt độ DS18B20 chứa EEPROM bên trong. Độ chính xác chuyển đổi kỹ thuật số và nhiệt độ cảnh báo có thể được đặt thông qua thanh ghi cấu hình. Cài đặt độ phân giải và nhiệt độ cảnh báo vẫn có thể được lưu sau khi tắt cảm biến nhiệt độ DS18B20.
8. Cảm biến nhiệt độ DS18B20 trả về số nhị phân 16 bit biểu thị giá trị nhiệt độ được phát hiện tại thời điểm này, và năm chữ số cao đại diện cho dương và âm. Nếu năm bit cao đều là 1, nó có nghĩa là giá trị nhiệt độ trả về là giá trị âm. Nếu năm bit cao đều là 0, nó có nghĩa là giá trị nhiệt độ trả về là giá trị dương. Sau đây 11 bit dữ liệu đại diện cho giá trị tuyệt đối của nhiệt độ. Sau khi chuyển đổi nó thành giá trị thập phân, nhân nó với 0.0625 để có được giá trị nhiệt độ tại thời điểm này.

Đầu dò cảm biến nhiệt độ DS18B20 304 thép không gỉ 6 * 50Cáp cảm biến PVC SL chống bụi MM OD 5.0MM Chiều dài 1M

Cảm biến nhiệt độ đầu dò cáp 18b20 bằng thép không gỉ DS18B20(300cm)

Nhiệt độ cảm biến không thấm nước 1m 2m 5m (DS18B20 5M 5pcs)

Phương pháp điều khiển cảm biến nhiệt độ DS18B20
DS18B20 có sáu lệnh điều khiển, như thể hiện trong bảng 4.1:
Bàn 4.1 có sáu lệnh điều khiển cho DS18B20
Hướng dẫn vận hành mã thỏa thuận hướng dẫn:
Chuyển đổi nhiệt độ 44H: Khởi động DS18B20 để chuyển đổi nhiệt độ;
Đọc thanh ghi tạm thời BEH: Đọc thanh ghi tạm thời số nhị phân 9 byte;
Viết thanh ghi tạm thời 4EH: Ghi dữ liệu vào byte TH và TL của thanh ghi tạm thời;
Sao chép thanh ghi tạm thời 48H: Ghi byte TH và TL của thanh ghi tạm thời vào E2PROM;
Điều chỉnh lại E2PROM B8H: ghi các byte TH và TL trong E2PROM vào thanh ghi tạm thời các byte TH và TL;
Đọc chế độ cấp nguồn B4H: Khởi động DS18B20 để gửi tín hiệu chế độ cấp nguồn tới CPU chính;
Khởi tạo cảm biến nhiệt độ DS18B20
(1) Đầu tiên đặt dòng dữ liệu ở mức cao “1”.
(2) Trì hoãn (yêu cầu về thời gian không khắt khe lắm, nhưng nó phải càng ngắn càng tốt)
(3) Đường dữ liệu được kéo về mức thấp “0”.
(4) Sự chậm trễ của 750 micro giây (phạm vi thời gian có thể là từ 480 ĐẾN 960 micro giây).
(5) Đường dữ liệu được kéo lên mức cao “1”.
(6) Trì hoãn chờ đợi: Nếu việc khởi tạo thành công, mức thấp “0” được DS18B20 trả về sẽ được tạo trong vòng 15 ĐẾN 60 micro giây. Sự tồn tại của nó có thể được xác định dựa trên trạng thái này, nhưng bạn nên cẩn thận đừng chờ đợi vô thời hạn, nếu không chương trình sẽ đi vào một vòng lặp vô hạn, vì vậy cần phải kiểm soát thời gian chờ.
(7) Nếu CPU đọc mức thấp “0” trên dòng dữ liệu, nó vẫn sẽ cần phải trì hoãn. Thời gian trễ ít nhất là 480 micro giây từ mức cao được gửi đi (kể từ thời điểm bước (5)).
(8) Kéo dòng dữ liệu về mức cao “1” lần nữa và kết thúc.
Viết hoạt động của cảm biến nhiệt độ DS18B20
(1) Dòng dữ liệu đầu tiên được đặt ở mức thấp “0”.
(2) Thời gian trễ được xác định là 15 micro giây.
(3) Gửi byte theo thứ tự từ bit thấp đến bit cao (mỗi lần chỉ có một bit được gửi).
(4) Thời gian trễ là 45 micro giây.
(5) Kéo dòng dữ liệu lên mức cao.
(6) Lặp lại các thao tác từ (1) ĐẾN (6) cho đến khi tất cả byte đã được gửi.
(7) Cuối cùng, kéo dòng dữ liệu lên cao.
Đọc hoạt động của cảm biến nhiệt độ DS18B20
(1) Kéo dòng dữ liệu lên cao tới mức “1”.
(2) Trì hoãn 2 micro giây.
(3) Kéo dòng dữ liệu xuống mức “0”.
(4) Trì hoãn 3 micro giây.
(5) Kéo dòng dữ liệu lên cao tới mức “1”.
(6) Trì hoãn 5 micro giây.
(7) Đọc trạng thái của dòng dữ liệu để có được 1 bit trạng thái, và thực hiện xử lý dữ liệu.
(8) Trì hoãn 60 micro giây.

Cảm biến nhiệt độ DS18B20 chế độ cấp nguồn ký sinh
Chế độ cấp nguồn ký sinh của cảm biến nhiệt độ DS18B20 được thể hiện trong hình bên dưới. Ở chế độ cung cấp điện ký sinh, cảm biến nhiệt độ DS18B20 lấy nguồn từ đường tín hiệu. Khi đường tín hiệu ở mức cao, năng lượng điện được lưu trữ trong tụ điện bên trong. Khi đường tín hiệu ở mức thấp, điện năng trên tụ điện đã tiêu thụ, và tụ điện (cung cấp điện ký sinh) được sạc cho đến khi đường tín hiệu đạt mức cao.

Ưu điểm của nguồn điện ký sinh:
1. Không cần nguồn điện cục bộ, và đo nhiệt độ từ xa có thể đạt được.
2. Có thể đo nhiệt độ chỉ với một đường tín hiệu, làm mạch đơn giản hơn.
Nhược điểm của nguồn điện ký sinh:
Để cảm biến nhiệt độ DS18B20 thực hiện chuyển đổi nhiệt độ chính xác, đường tín hiệu phải đảm bảo cung cấp đủ năng lượng trong quá trình chuyển đổi nhiệt độ. Nhưng khi nhiều cảm biến nhiệt độ DS18B20 được treo trên cùng một đường tín hiệu, chỉ riêng điện trở kéo lên không thể cung cấp đủ năng lượng, điều này sẽ khiến cảm biến nhiệt độ DS18B20 không đo được nhiệt độ hoặc bị lỗi rất lớn.
Vì thế, phương pháp cung cấp năng lượng ký sinh chỉ phù hợp để sử dụng khi đo nhiệt độ bằng một cảm biến nhiệt độ DS18B20 duy nhất.
DS18B20 cảm biến nhiệt độ ký sinh cung cấp điện chế độ cung cấp điện kéo lên mạnh mẽ
Chế độ cấp nguồn kéo lên mạnh của nguồn cấp điện ký sinh cảm biến nhiệt độ DS18B20 được thể hiện trong hình bên dưới. Để cảm biến nhiệt độ DS18B20 có đủ nguồn điện trong quá trình đo nhiệt độ, sử dụng MOSFET để kéo trực tiếp đường tín hiệu về VCC có thể cung cấp đủ năng lượng (khi có bất kỳ lệnh chuyển đổi nhiệt độ sao chép hoặc bắt đầu nào được thực hiện, nó phải được hoàn thành trong vòng tối đa 10 μS. Đường tín hiệu chuyển sang trạng thái kéo lên mạnh mẽ) để giải quyết vấn đề cung cấp điện không đủ. Chế độ cấp nguồn kéo lên mạnh của nguồn cấp điện ký sinh cảm biến nhiệt độ DS18B20 phù hợp cho các ứng dụng đo nhiệt độ đa điểm, nhưng nó yêu cầu thêm một đường I/O để chuyển đổi kéo lên mạnh mẽ.
Chế độ cấp nguồn bên ngoài của cảm biến nhiệt độ DS18B20
Ở chế độ cấp nguồn bên ngoài, nguồn điện hoạt động của cảm biến nhiệt độ DS18B20 được kết nối với chân VDD. Không có vấn đề về dòng điện không đủ và độ chính xác chuyển đổi có thể được đảm bảo. Đồng thời, nhiều cảm biến nhiệt độ DS18B20 có thể được kết nối với xe buýt để tạo thành hệ thống đo nhiệt độ đa điểm. Phương pháp cấp nguồn bên ngoài là phương pháp cấp nguồn tốt nhất cho cảm biến nhiệt độ DS18B20: nó hoạt động ổn định và đáng tin cậy, có khả năng chống can thiệp mạnh mẽ, và mạch tương đối đơn giản.

Cấu tạo bên trong cảm biến nhiệt độ DS18B20
Bên trong cảm biến nhiệt độ DS18B20 bao gồm ROM 64-bit, bộ nhớ đệm, máy phát điện CRC, thiết bị nhạy cảm với nhiệt độ, thanh ghi cấu hình và kích hoạt nhiệt độ cao và thấp.
1. 64-bit ROM của cảm biến nhiệt độ DS18B20
Có ROM 64-bit bên trong cảm biến nhiệt độ DS18B20, và việc chữa ROM có nội dung nhất định. Tám bit thấp hơn (cố định ở 28H) là số nhận dạng loại sản phẩm, tiếp theo 48 bit là số sê-ri, và tám bit trên là trước đó 56 bit của mã kiểm tra dự phòng theo chu kỳ.
2. Ánh xạ bộ nhớ của cảm biến nhiệt độ DS18B20
Có các đơn vị bộ nhớ đệm 9 byte trong cảm biến nhiệt độ DS18B20, như thể hiện trong hình dưới đây.
3. Thanh ghi cấu hình cảm biến nhiệt độ DS18B20
Bit cao nhất BIT7 của byte thanh ghi cấu hình của cảm biến nhiệt độ DS18B20 là bit chế độ kiểm tra. Đó là 0 khi được vận chuyển từ nhà máy và người dùng không cần phải thay đổi. BIT6 và BIT5 dùng để cài đặt độ phân giải chuyển đổi của cảm biến nhiệt độ DS18B20. Có bốn tùy chọn độ phân giải: 9, 10, 11 Và 12 bit. Thời gian chuyển đổi tương ứng là: 93.73bệnh đa xơ cứng, 187.5bệnh đa xơ cứng, 375ms và 750ms tương ứng. Phần còn lại 5 bit thấp hơn là bit dành riêng (tất cả 1).
Cài đặt R0 và R1 mặc định của cảm biến nhiệt độ DS18B20 là 11. Đó là độ phân giải 12 bit, đó là, 1 bit đại diện cho 0.0625 độ C..
Đọc và ghi cảm biến nhiệt độ DS18B20
chỉ dẫn
Giá trị nhiệt độ được chuyển đổi bởi cảm biến nhiệt độ DS18B20 được lưu trữ ở byte thứ 0 và thứ 1 của bộ nhớ lưu trữ tạm thời tốc độ cao ở dạng bổ sung hai byte. Vì vậy, khi chúng ta chỉ muốn đọc giá trị nhiệt độ, chúng ta chỉ cần đọc byte thứ 0 và byte thứ 1 trong thanh ghi tạm thời.
Các bước đơn giản để đọc giá trị nhiệt độ như sau:
1. Bỏ qua thao tác ROM.
2. Gửi lệnh chuyển đổi nhiệt độ.
3. Bỏ qua thao tác ROM.
4. Gửi lệnh đọc nhiệt độ.
5. Đọc giá trị nhiệt độ.

Khởi tạo cảm biến nhiệt độ DS18B20
Thiết bị chính trước tiên sẽ gửi một xung mức thấp 480-960 micro giây, sau đó thả xe buýt lên mức cao, và phát hiện xe buýt trong vòng tiếp theo 480 micro giây. Nếu có mức độ thấp, điều đó có nghĩa là có cảm biến nhiệt độ DS18B20 trên xe buýt đã phản hồi. Nếu không có mức độ thấp, điều đó có nghĩa là không có phản hồi từ cảm biến nhiệt độ DS18B20 trên xe buýt.
Là một thiết bị nô lệ, cảm biến nhiệt độ DS18B20 đã phát hiện xem có mức nhiệt độ thấp hay không 480-960 micro giây trên xe buýt ngay khi bật nguồn. Nếu vậy, Chờ đợi 15-60 micro giây sau khi xe buýt chuyển sang mức cao, sau đó kéo mức xe buýt xuống thấp 60-240 micro giây để phản hồi bằng một xung, báo với chủ nhà rằng thiết bị đã sẵn sàng. Nếu không được phát hiện, nó sẽ tiếp tục kiểm tra và chờ đợi.