Урок 10 — Датчик температуры DS18B20, подключаем к Arduino.
В предыдущем уроке мы рассмотрели подключения датчика температуры и влажности DHT11 к Arduino. И выяснили что данный датчик не очень точный. Чем же его можно заменить? Одним из распространенных датчиков для измерения температуры являться DS18B20. Рассмотрим в данном уроке варианты подключения датчика, пару примеров программного решения.
Характеристики датчика DS18B20:
- Погрешность измерения не больше 0,5 С (для температур от -10С до +85С). Не требуется дополнительная калибровка.
- Диапазон измерений от -55 С до +125 С.
- Напряжение питания от 3,3В до 5В.
- Датчик обладает своим уникальным серийным кодом.
- Не требуются дополнительные внешние элементы.
- Можно подключить сразу до 127 датчиков к одной линии связи.
- Информация передается по протоколу Wire.
- Существует так называемый режим паразитного питания – в нем происходит питание напрямую от линии связи. Для подключения в этом случае нужны только 2 провода. Важно, что в этом режиме не гарантируется корректная работа при температурах выше 100С. Режим паразитного питания удобно обычно применяется для приложений с удаленным температурным датчиком.
Датчик выпускается в открытом корпусе в виде транзистора для измерения температуры воздуха.
Можно купить датчик в виде модуля DS18B20. Распаренный на плате.
Также датчик DS18B20 продеться в закрытом корпусе для измерения температуры жидкости.
Для урока нам понадобиться:
Подключаем датчик DS18B20 к Arduino NANO вот по такой схеме.
Подключение датчика DS18B20 к Arduino UNO будет вот таким.
Для написания программы нам понадобиться библиотека OneWire.
Данную библиотеку можно установить из менеджера библиотек или скачать отсюда.
Код ниже будет выводить показание температуры в монитор порта каждую секунду.
Но данный пример достаточно сложный для понимания. Для упрощения работы с датчиком лучше использовать библиотеку DallasTemperature. Данная библиотека ставиться поверх OneWire. Т.е. для ее роботы должна быть установлена библиотека OneWire.
С библиотекой DallasTemperature устанавливаются примеры. Вы можете воспользоваться любым из них.
Мы рассмотрим более простотой пример.
В данном примере температура выводиться 1 раз в секунду. И при этом выводится температура в Цельсиях и фарингитах.
Как видите данный пример намного меньше и более понятен для новичка.
На одну шину можно подключить до 127 датчиков вот по такой схеме.
С библиотекой DallasTemperature идут примеры которые позволяют получать данные с датчиков при током подключении.
Подписывайтесь на мой канал на Youtube и вступайте в группы в Вконтакте и Facebook.
Спасибо за внимание!
Понравилась статья? Поделитесь ею с друзьями:
Arduino и термометр DS18B20
Описание
DS18B20 – высокоточный цифровой датчик температуры. Основные характеристики:
- Диапазон: -55.. 125 °C
- Точность: 0.5 °C
- Разрешение: 9.. 12 бит (0.48.. 0.06 °C)
- Питание: 3-5.5V
- Период выдачи результата:
- 750 мс при точности 12 бит
- 94 мс при точности 9 бит
- Интерфейс связи: 1-Wire (OneWire)
- Корпус: TO-92, SOIC-8 или герметичное исполнение
В наборе идёт датчик в герметичном исполнении со стандартным гнездом (шаг 2.54 мм) для подключения
Подключение
Датчик имеет следующие назначения пинов:
Датчик подключается к любому цифровому пину Arduino, но пин должен быть подтянут к питанию резистором 4.7 кОм. На один пин можно подключить несколько датчиков DS18B20.
В рамках набора GyverKIT резистор на 4.7 кОм можно заменить двумя резисторами на 10 кОм (есть в комплекте), подключенными параллельно:
Библиотеки
Для этого датчика есть несколько библиотек:
- “Официальная” библиотека DallasTemperature.h, для работы которой также понадобится библиотека OneWire.h.
- Наша библиотека microDS18B20
В примерах на этом сайте мы будем использовать microDS18B20, так как она в несколько раз легче и проще в использовании, чем официальная. Библиотека идёт в архиве к набору GyverKIT, а свежую версию всегда можно установить/обновить из встроенного менеджера библиотек Arduino по названию microDS18B20. Краткая документация находится по ссылке выше, базовые примеры есть в самой библиотеке.
Работа с microDS18B20
Без адресации
В этом режиме на один пин МК подключается один датчик, для работы с ним не требуется предварительного чтения адреса и записи его в программу. Можно подключить несколько датчиков, каждому указать свой пин, см. пример one_pin_one_sensor.
С адресацией
В этом режиме можно подключить сколько угодно датчиков на один пин МК, но для работы с ними понадобится занести в программу уникальные адреса датчиков. В момент чтения адреса к пину должен быть подключен только один датчик! Пример – address_read. Для дальнейшей работы адреса хранятся в массивах на стороне программы и передаются датчикам при инициализации, пин указывается один и тот же:
Также адрес можно сменить во время работы программы, см. документацию.
Чтение температуры
Чтение температуры делится на два этапа – запрос и получение данных. Запрос делается функцией requestTemp() . После получения запроса датчик начинает измерение температуры, которое длится от 90 до 750 мс в зависимости от настроенной точности (по умолчанию точность максимальная, преобразование длится 750 мс). Если прочитать температуру до окончания преобразования – датчик вернёт результат предыдущего измерения, поэтому в примерах используется задержка или опрос по таймеру на 1 секунду. Получить температуру можно при помощи getTemp() [float] или getTempInt() [int]. Если принятые данные повреждены или датчик отсутствует на линии – функция вернёт предыдущее успешно прочитанное значение температуры.
Примечание: при повторных вызовах getTemp() не запрашивает с датчика новую температуру (долгое выполнение функции), вместо этого она просто возвращает предыдущий результат до тех пор, пока не будет сделан новый запрос requestTemp().
В версии библиотеки 3.5 появилась возможность отдельно запросить температуру и определить корректность полученных данных, чтобы только после этого их прочитать и применить в программе – функция readTemp() . Также это позволяет определить состояние подключения и всё ли в порядке с датчиком. Для чтения температуры рекомендуется использовать конструкцию вида:
где readTemp() запрашивает данные с датчика и возвращает true , если они прочитаны корректно. После этого можно забрать текущую температуру из getTemp() , которая уже не запрашивает температуру с датчика, а отдаёт прочитанный в readTemp() результат.
Примеры
Библиотека позволяет работать по схеме “один датчик – один пин”, в которой адрес датчика получать не нужно. Достаточно подключить и использовать:
Урок 16. Подключение датчика DHT11 к Arduino UNO. Выводим температуру и влажность на LCD 1602 I2C дисплей
В этом уроке мы рассмотрим самый популярный датчик температуры DHT11. Научимся считывать показания датчика и выводить на LCD 1602 I2C дисплей.
Нам понадобится:
Для реализации проекта нам необходимо установить библиотеки:
Схема подключения:
Этом уроке к arduino uno будет подключено два модуля, датчик температуры и влажности DHT11 и символьный дисплей LCD1602 IIC/I2.
1) Датчик DHT11 с помощью которого будем получать данные о температуре и влажности окружающей среды, подключается следующим образом.
Описание подключения DHT11 к Arduino:
DHT11 | Arduino |
---|---|
1 контакт | 5V |
2 контакт | Pin 2 |
3 контакт | Через резистор 10 kOm к 5V |
4 контакт | GND |
2) Теперь подключаем символьный дисплей LCD1602 IIC/I2C к Arduino uno, на который будет выводиться информация о температуре и влажности.
Arduino | LCD1602 IIC/I2C | Цвет проводов на фото |
GND | GND | Черный |
5V | VCC | Красный |
A4 | SDA | Коричневый |
A5 | SCL | Серый Скетч: Не забудьте установить библиотеки указанные в начале урока. Демонстрация работы:
Термометр на Arduino и датчике температуры DS18B20В данной статье мы рассмотрим подключение цифрового датчика температуры DS18B20 к плате Arduino Uno. Приведены схема и программа (скетч) для проекта. Также на нашем сайте вы можете посмотреть проекты измерения температуры с помощью платы Arduino и датчиков lm35 и DHT11. Необходимые компоненты
Общие принципы работы датчика температуры DS18B20DS18B20 представляет собой однопроводный цифровой датчик температуры от компании Maxim IC. Выдает значение температуры в градусах Цельсия, способен измерять температуру с 9-12 битной точностью в диапазоне от -55 до 125 градусов Цельсия с точностью +/-0.5 градуса. Каждый датчик DS18B20 имеет 64-битный уникальный номер (Serial number), вытравленный на корпусе датчика, что позволяет подключать огромное число подобных датчиков к одной шине данных. С помощью данного датчика можно измерять температуру воздуха, жидкостей и земли. В некоторых магазинах датчик продается в комплекте с резистором сопротивлением 4,7 кОм. Особенности датчика DS18B20:
Более подробную информацию о принципах работы датчика DS18B20 вы можете посмотреть в следующей статье на нашем сайте. Схема проектаСхема подключения датчика температуры DS18B20 к плате Arduino Uno представлена на следующем рисунке. Схема подключения датчика к плате Arduino достаточно проста: контакт 1 – к контакту GND Arduino, контакт 2 – к любому ее цифровому контакту (в нашем случае к контакту 2), контакт 3 – к ее контакту +5V или +3.3V. Также необходимо подключить подтягивающий (pull-up) резистор. Исходный код программы (скетча)Перед тем как загружать программу в плату Arduino необходимо скачать и извлечь из архива следующие библиотеки, необходимые для работы проекта:
В скетче программы необходимо подключить заголовочные файлы этих библиотек. |