Описание
Вам необходимо измерить температуру в неблагоприятной для микросхем среде? Воспользуйтесь герметичным датчиком температуры.
Этот датчик поможет вам измерить температуру воды в аквариуме или чайнике. Можно использовать его для измерения температуры на улице и при этом не бояться, что датчик зальёт дождём. Дачники оценят возможность измерять температуру почвы в теплице и на участке. А при отсутствии медицинского термометра этот датчик вас выручит, если возникнет необходимость оценить температуру собственного тела.
Датчик температуры основан на популярной микросхеме DS18B20. Он определяет температуру окружающей среды в диапазоне от -55 °C до +125 °C и передаёт данные в виде цифрового сигнала с 12-битным разрешением по протоколу 1-Wire. Этот протокол позволяет подключить огромное количество таких датчиков, используя всего один цифровой порт контроллера и всего два провода для всех датчиков: землю и сигнал. В этом случае применяется так называемое «паразитное питание», при котором датчик получает энергию прямо с линии сигнала. Каждый датчик имеет уникальный прошитый на производстве 64-битный код, который может использоваться микроконтроллером для общения с конкретным сенсором на общей шине. Код каждого сенсора считывается отдельной командой.
В постоянной памяти DS18B20 можно сохранить граничные значения температуры, при выходе из которых сенсор будет переходить в режим тревоги. На общей шине из многих сенсоров микроконтроллер может за раз узнать, какие из них перешли в этот режим. Таким образом легко определить проблемный участок в контролируемой среде.
Разрешение показаний настраивается и составляет от 9 до 12 бит. Меньше разрешение — выше скорость преобразования.
Подключение
Герметичный датчик на основе микросхемы DS18B20 можно подключить двумя способами:
- По трём проводам: питание, земля и сигнал.
- По двум проводам: земля и сигнал. В этом случае датчик изредка может давать неверные показания, которые легко исключить из конечного результата фильтрацией.
Независимо от способа подключения, сигнальный провод необходимо соединить с питанием через резистор 4,7 кОм. Если вы хотите сосредоточиться на проекте и не думать о схемотехнике, подключайте датчик через модуль подтяжки.
Для подключения датчика к Arduino или макетной плате удобно использовать нажимной клеммник.
Программирование
Для работы с устройствами по протоколу 1-Wire в Arduino IDE существует готовая библиотека OneWire, а для работы именно с DS18B20 существует библиотека-надстройка от Майлса Бёртона.
Характеристики
- Модуль: DS18B20
- Интерфейс: 1-Wire
- Диапазон измеряемых температур: −55…+125 °C
- Точность: ±0,5 °C (в пределах −10…+85 °C)
- Разрешение: 9/10/11/12 бит
- Время получения данных:
- 750 мс при 12-битном разрешении
- 94 мс при 9-битном разрешении
- Напряжение питания: 3–5,5 В
- Диаметр гильзы: 6 мм
- Длина провода: 80 см
- Потребляемый ток при бездействии: 750 нА
- Потребляемый ток при опросе: 1 мА
