DS18B20 digitaalse temperatuuri anduri ülim juhend
2024-04-19 3966

DS18B20 on tavaliselt kasutatav digitaalse temperatuuri andur.See väljastab digitaalse signaali ja sellel on omadused väikese suurusega, madala riistvara pealiini, tugeva sekkumisvastase võime ja suure täpsusega.Selles artiklis tutvustame DS18B20 andurit ükshaaval struktuuri, omaduste, tööpõhimõtte, tihvti paigutuse jms aspektidest.

DS18B20 on esimese temperatuuri andur, mille Dallas Semiconductor toodetud Ameerika Ühendriikides toetab "ühe bussi" liidest.Sellel on madal energiatarve, tugev sekkumisvastane võime, mida on lihtne sobitada protsessori eelistega, temperatuuri saab rea kaudu otse digitaalseks signaaliks teisendada.DS18B20, kasutades 1-juhtmelist suhtlust, mis on ainult andmeliin (ja maapind) ja mikrokontrolleri side.Anduri temperatuuri tuvastamise vahemik on -55 ° C kuni 125 ° C ja ka täpsus +-0,5 ° C, kui temperatuurivahemik ületab lisaks -10 ° C kuni 85 ° C.Lisaks saab DS18B20 toita otse andmeliinil, ilma et oleks vaja välist toiteallikat.

Erinevalt tavapärastest termistoritest kasutab see välise häirete tõhusaks minimeerimiseks ja mõõtmise täpsuse parandamiseks ühe siini tehnoloogiat.Samal ajal saab see muuta mõõdetud temperatuuri jadade digitaalsignaalideks mikroarvuti töötlemiseks, muutes andmeedastuse ja töötlemise lihtsa liidese kaudu lihtsaks.

- DS18B20+

- DS18B20+T & R

- DS1821C+

Andur koosneb peamiselt 4 korda, mis on 64-bitine ROM, temperatuuriandur, mittelenduv temperatuuri häire päästik ja konfiguratsiooniregistr.RO 64-bitine seerianumber on enne tehasest lahkumist foto graveeritud.Seda võib pidada DS18E20 aadressinumbriks.Iga DS18E20 64-bitine seerianumber on erinev.64-bitise ROM-i tsükliline koondamine (CRC = K ~ 8+x ~ 5+x ~ 4+1).ROM -i ülesanne on muuta iga DS18B20 erinevaks, nii et ühe bussiga saab ühendada mitu DS18B20.

DS18B20 kasutab suhtlemiseks ühe juhtmega ülekandeprotokolli (1-juhtmega).See protokoll võimaldab DS18B20 -l suhelda ainult ühe andmekaabliga andmeedastuse ja toiteallika jaoks.

Andur saab mõõta temperatuurivahemikus -55 ° C kuni 125 ° C, muutes selle sobivaks temperatuuri jälgimisvajadusteks.

1-juhtmelise bussiga saame mitmepunktilise temperatuuri mõõtmiseks ühendada mitu DS18B20 andurit.

Igal DS18B20 anduril on ainulaadne 64-bitine riistvara aadress, mille tootja määrab automaatselt tootmisprotsessi ajal.See 64-bitine riistvara aadress on seotud anduri mudeli numbri, tootmise kuupäeva ja seerianumbriga, nii et igal anduril on oma ainulaadne identiteet.Selle 64-bitise riistvara aadressi abil saab andurit individuaalselt tuvastada ja suhelda.

DS18B20 annab välja digitaalsed temperatuuri väärtused, mida saab otse digitaalsüsteemidega integreerida ilma analoogsignaali muundamise vajaduseta.

DS18B20 anduril on võime mõõta temperatuure maksimaalse täpsusega ± 0,5 ° C, muutes selle sobivaks rakendusstsenaariumide jaoks, mis nõuavad suurt täpsust.

Andur töötab tarnepinge vahemikus 3 V kuni 5,5 V. Selle väike energiatarve muudab selle ideaalseks stsenaariumide jaoks, mis nõuavad pidevat temperatuuri jälgimist pika aja jooksul.Selle anduri energiatarve on nii madal, et see võib töötada pikka aega ilma jõudluse halvenemiseta.

DS18B20 lugemise ja kirjutamise ajastamise ja temperatuuri mõõtmise põhimõte on samad kui DS1820, kuid saadud temperatuuri väärtuse numbrite arv on erinevate eraldusvõime tõttu erinev.Võrreldes DS1820 -ga lüheneb DS18B20 temperatuuri muundamise viivituse aeg 2 sekundilt 750 millisekundile.Temperatuuri koefitsiendi kristallostsillaatori võnkekiirus muutub temperatuurimuutustega märkimisväärselt ja genereeritud signaali kasutatakse loenduri 2. impulsi sisendina. Komplekti 1 ja temperatuuriregister on eelseade -55 ° C -le vastavale baasväärtusele.Loendur 1 loeb madala temperatuuri koefitsiendi kristallostsillaatori abil genereeritud impulsisignaali.Kui loenduri 1 eelseadistatud väärtus väheneb 0 -ni, suureneb temperatuuriregistri väärtus 1 võrra, laaditakse loenduri 1 eelseatud väärtus uuesti ja loendur 1 taaskäivitab madala temperatuuri koefitsiendi kristallostsillaatori tekitatud impulsisignaalid.See protsess jätkub, kuni loendur 2 loeb 0 -ni, sel hetkel peatub temperatuuriregistri väärtuse kogunemine.Lõpuks on temperatuuriregistri väärtus mõõdetud temperatuur.

Ülaltoodud pildid on DS18B20 sümbol, jalajälg ja PIN -i konfiguratsioon.

DS18B20 sõiduprotsess tugineb peamiselt 1-juhtmelisele bussisüsteemile.See bussisüsteem võimaldab ühel bussimeistril juhtida ühte või mitut orjaseadme.Sel juhul toimib meie MCU kui kapten ja DS18B20 tegutseb alati orjana.1-juhtmelises bussisüsteemis saadetakse kõik käsud ja andmed vastavalt madala järgu biti põhimõttele.

1-juhtmelised bussisüsteemid kasutavad ainult ühte andmeliini ja vajavad välist tõmbetakisti umbes 5kΩ.Seetõttu on kasutamata olekus andmeliini tase kõrge.Iga seade (kas kapten või ori) on andmeliiniga ühendatud avatud lohise või 3-osariigi värava tihvti kaudu.See disain võimaldab igal seadmel andmeliini "vabastada", nii et kui üks seade andmeid ei edasta, saavad teised seadmed andmerida tõhusalt kasutada.DS18B20 ühe juhtmega siiniliides (DQ PIN) koosneb selle sisemise vooluringi avatud kudede vooluringist.Selle riistvara konfiguratsioon on näidatud alloleval joonisel:

DS18B20 draiveri rakendamiseks on kolm peamist sammu:

Esimene samm: lähtestage DS18B20;

Teine samm: ROM -käsk (millele järgneb mis tahes andmevahetuse taotlus);

Kolmas samm: DS18B20 funktsiooni käsk (millele järgneb mis tahes andmevahetuse taotlus);

Iga juurdepääs DS18B20 -le peab neid samme järgima.Kui mõni neist toimingutest puudub või ei tehta, ei reageeri DS18B20.

Erakordse täpsuse tõttu kasutatakse andurit teaduslikes uuringute katsetes sageli, eriti temperatuuride täpset mõõtmist.

DS18B20 anduril on võtmeroll külma ahela logistikas.Seda kasutatakse kaupade temperatuuri jälgimiseks kogu transpordiprotsessi vältel, tagades temperatuuritundlike kaupade kvaliteedi ja ohutuse.

Temperatuuri jälgimisel tootmisprotsessis võib andur aidata ettevõtetel reaalajas jälgida seadme töö olekut, et veenduda, et seadmed ja protsessid oleksid õigel temperatuuritingimusel, mis omakorda parandab tootmise tõhusust ja kvaliteeti.

Elektroonikaseadmetes saab DS18B20 andureid kasutada üksikute komponentide temperatuuri jälgimiseks, tuvastades temperatuuri anomaaliad õigeaegselt, vältides sellega selliseid probleeme nagu seadmete kahjustus ja kõrge temperatuuri tõttu andmete kadu.

Manustatud süsteemide ja IoT -seadmete jaoks mõeldud andur hõlbustab temperatuuri kaugjälgimist ja andmete kogumist, ühendades selliseid seadmeid nagu mikrokontrollerid või vaarika PI.

Lisaks sellele kasutatakse andurit tavaliselt temperatuuri juhtimissüsteemide, näiteks termostaadide, kasvuhoonekontrollisüsteemide, kliimaseadmete süsteemide jms realiseerimiseks.Kasutades DS18B20 andureid, võivad need süsteemid süsteemi nõuetekohase töö tagamiseks vajaliku temperatuuri juhtimise pakkuda.

DS18B20 on väike temperatuuriandur sisseehitatud 12 -bitise ADC -ga.Seda saab hõlpsalt ühendada Arduino digitaalse sisendiga.Andur suhtleb ühe juhtmega bussi kaudu ja nõuab lisakomponentide jaoks vähe.

DS18B20 põhifunktsionaalsus on selle otsese digitaalse temperatuuri andur.

DS18B20 on tehases kalibreeritud õige temperatuuri väljastamiseks.LM35 on pinge jaoks kalibreeritud tehase (mitte temperatuur) ja arduino peab selle temperatuuriks teisendama.

DS18B20 digitaalne termoandur on üsna täpne ega vaja mingeid väliseid komponente.See võib mõõta temperatuure vahemikus -55 ° C kuni +125 ° C, mõõtmise täpsusega ± 0,5 ° C.