Arduino водонепроницаемый датчик температуры термозонда DS18B20 для Arduino AVR PIC — черный | STSx0140
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Работа с датчиком температуры DS18b20. Делаем термометр « схемопедия
Для измерения температуры в бытовых целях хорошо подходят цифровые датчики DS18B20. Эти датчики способны измерять температуру в пределах от -55 до 125 °C, с заявленной точностью от производителя в 0,5 °C. Для большинства гражданских нужд такой диапазон и такая точность измерения вполне приемлема (какую-нибудь систему термоконтроля собрать или еще чего). Поэтому решил попрактиковаться с этим датчиком, обязательно пригодится.
Работает датчик по однопроводному интерфейсу 1-Wire. Здесь я описывать этот протокол не буду, так как информации и так достаточно. Отличное описание работы интерфейса 1-wire и методика работы с датчиком ds18b20 можно почитать на http://samou4ka.net/ Для нас самое важное, что нужно знать на первом этапе лишь то, что сигнальный провод необходимо подтягивать к шине питания подтягивающим резистором номиналом примерно 4,7к. Если длина сигнального провода увеличивается, необходимо снижать сопротивление подтягивающего резистора. Читал о том, что датчик соединяли с МК проводом длинной 90 метров, для исправной работы датчика сопротивление резистора составило 3к.
У себя для освоения работы с датчиком использовал микроконтроллер Atmega32 и выводил показания на двухстрочный алфавитно-цифровой ЖКИ.
Что касается программной части, в Bascom-AVR имеется библиотека работы с протоколом 1-Wire. Ее и задействуем. В программе полученные результаты с датчика немного корректируются, иначе при отрицательных температурах результат будет ложным на 1 градус, и нулевая температура выводится без знака.
$regfile = “m32def.dat”
$crystal = 1000000 ‘ 1 MHz
‘*** Конфигурируем ЖКИ
Config Lcd = 16 * 2
Config Lcdpin = Pin, Rs=Portc.5, E=Portc.4, Db4=Portc.0, Db5=Portc.1, Db6=Portc.2, Db7 = Portc.3
‘ ***Конфигурируем однопроводную шину
Config 1wire = Portb.7
‘ *** Заводим переменные
Dim Byte0 As Byte
Dim Byte1 As Byte
Dim Sign As String * 1
Dim T As Byte
Dim T1 As Byte
Dim T2 As Byte
Cls
Cursor Off
‘***ОСНОВНАЯ ПРОГРАММА
Do ‘ начало цикла
1wreset
If Err = 1 Then ‘если при опросе небыло ответа ставим флаг ошибки
Cls
Rem датчик
Rem не подключен
Lcd ” гaїАёє ” ‘ выводим надпись об отсутствии датчика
Locate 2 , 1
Lcd ” Ѕe ѕoгє»ЖАeЅ”
Wait 1
Else ‘ иначе, если ошибки не было, продолжаем опрос датчика
1wwrite &HCC ‘ Выдаем команду чтения ПЗУ
1wwrite &h54 ‘ Запуск измерения
Waitms 750 ‘ Ждем окончания преобразования
1wreset
1wwrite &HCC
1wwrite &HBE ‘ Команда чтения ОЗУ датчика
Byte0 = 1wread() ‘ Читаем нулевой байт
Byte1 = 1wread() ‘ Читаем первый байт
If Byte1 > 248 Then ‘ Проверка на отрицательность температуры
Byte0 = &HFF – Byte0
Byte1 = &HFF – Byte1
Sign = “-“
Else
Sign = “+”
End If
T1 = Byte0 / 16 ‘ Сдвигаем нулевой байт вправо на 4 бита (2*2*2*2=16)
T2 = Byte1 * 16 ‘ Сдвигаем первый байт влево на 4 бита (2*2*2*2=16)
T1 = T1 + T2 ‘ Формируем результат для вывода на дисплей
‘ *** Коррекция полученных значений
If Sign = “-” Then ‘ для корректного вывода отрицательных температур
T1 = T1 + 1
End If
If Sign = “+” And T1 = 0 Then ‘ убираем знак “+” с нулевой температуры
Sign = ” “
End If
Cls
‘ *** Выводим результат на дисплей
Rem Температура
Lcd ” Teјѕepaїypa” ‘ тут пишем что измеряем
Locate 2 , 6
Lcd Sign ; T1 ; ‘ выводим знак и температуру на дисплей
Locate 2 , 9
Lcd Chr(223) ; “C” ‘ Сhr(223) – символ “градус”
Cursor Off
End If
Wait 1 ‘ ждем 1 секундy
Loop ‘ повторяем цикл
End
Датчик не подключен, выводится соответствующее сообщение:
А это с подключенным датчиком, при комнатной температуре:
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一种基于DS18B20的温度采集新方案-AET-电子技术应用
： ： 目前 ds18b20 数据 采集 方法 方法 ， 存在 能 自动 更新 更新 ds18b20 序列号 和 定位 定位 ds18b20 的 不足 因此 不 能 进行 进行 ds18b20 的。 本 课题 利用 单片机 端 口号 端 端 端 口号 口号 口号 口号 口号 口号 口号 端 端 端 端 端 端 端 端 端 端Ds18b20 的 报警 触发器 触发器 (th 和 tl) ， 作为 在 存储器 中 的 地址 地址 和 ds18b20 的 地址 ， 实现 了 ds18b20 和 序列号 的 自动 更新 和 和 数据 的。 给出 的 的 自动 自动 更新 和 数据 、 、 、 的 自动 自动 、 、硬件设计» title=»硬件设计»>硬件设计。
关键词：DS18B20 AVR 单片机；单总线
0 引言
温度 监控 在 工业 、 农业 和 医疗 领域 拥有 很 大 应用 价值 和 前景。 随着 计算机 技术 测量 技术 和 通信 技术 的 发展 随着 计算机 人工 监控 由于 很多 缺点 ， 正在 被 所 代替 人工 监控 由于 很多 缺点 正在 电子 代替现有 的 根 根 ／ o 线 上 连接 多 个 ds18b20 的 采集 方法 ， 在 ds18b20 接入 之前 ， 需要 人工 方式 将 ds18b20 的 64 位 序列号 逐一 读 并 单片机 中 中 存储器 存储器 存储器 存储器 中 中 中 中 中 外部 外部中 进行。 这 种 方法 给 给 ds18b20 物理 的 确定 带来 了 ， ， 特别是 当 出现 故障 的 ds18b20 时 这个 变得 尤为 突出。
因此 ， 课题 通过 采用 软件 编程 与 硬件 设计 相 结合 的 ， 解决 了 在 a avr 单片机 与 ds18b20 结合 测温 系统 中 传感器 «title =» 数字 «> 数字 的 更换 问题 在 课题 提出 的 数字 传感器 数字 的 问题 在解决 方案 中 数据 采集 模块 采用 低功耗 a avr 单片机 -atmega16 、 总 线 线 «title =» 单 总 线 «> 单 数字 温度 传感器 传感器 ds18b20 以及 外部 存储器-低 串行 串行 eep-rom。 根据 ds18b20 数量 的 低
1 DS18B20简介
1．1 概述
DS18B20是由美国DALLAS(达拉斯)公司生产的高性能单线数字式温度传感器。该传感器提些9到 12 位 读数 ； 可 实现 -55 ℃ 到+125 ℃ 内 的 温度 测量 ， 增量值 为 0．5 ℃。 测量 的 温度值 单 总线 接口 微处理器 微处理器 ， 个 DS18B20 可以 存在于 同 条 单线 总线 上。 因此 ， 在 实际 应用 可以 在 多 个 不同 的 地方 放置 ds18b20 ， 将 这些 接 在 一 条 单线 总线 上 ， 由 个 进行 对 对 对 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 方式： 一 是 电源 供电 供电 «title =» 电源 供电 «>
1．2 引脚说明
Ds18b20 只 三 个 引脚 ： ： 一 是 是 gdn (电源 地) ； 个 是 是 vdd (当 采用 寄生 供电 时 ， vdd 接地 若 采用 外部 电源 供电 时 ， vdd 接 电源 还 一 引脚 引脚 引脚 引脚 引脚 引脚 引脚 引脚 引脚 引脚 引脚 引脚数据输入／输出引脚)。
1．3 硬件电路
1．3．1 寄生电源供电电路
1．3．2 外部电源供电电路
采用 寄生 电源 时 ， vdd 引脚 必须 接地 ， 由 ／ ／ 引脚 为 为 ds18b20 提供 电源 电流 采用 外部 电源 供电 时 ， vdd 接 电源 ： ： 为 为 为 为 为 为 为 ： ： ： ：此 引脚 ， 温度 检测 无需 本地 电源 ； b． 缺少 正常 条件 下 也 读 读 读。 但是 这 种 方式 无法 在 数据 转换 期间 的 供电 ， 从而 ds18b20 无法 精确 温度 当 多 从而 ds18b20挂 在 一 根 ／ ／ 线 上 并 同时 进行 温度 转换 ， 这个 问题 变得 更加 明显。 所以 本 采用 外部 电源 供电 ， 以 达到 温度 转换 精确度 的。
1．4 内部结构
DS18B20内部主要包括：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。如多 0900。妉庤
1．4．1 64位光刻ПЗУ
用于 存储 64 位序列号 该 序列号 是 是 ds18b20 的 编号 编号 在 出厂 前 被 光刻 在 64 位 中。。。。。。。 在 在 与 通信 时 用 此 序列号 区别 其它 传感器 。64 位序列号 可以 ， 此 以 其它 传感器。。。 位序列号 位序列号。。 传感器。。。看作是DS18B20的地址序列码。
64 位 光刻 rom 的 排列 是 ： 低 8 位 是 产品 类型 ； 接着 的 48 位 是 该 ds18b20 的 序 列号 最后 高 8 位 是 低 56 位 循环 冗 余 校 验码 该 位 又 低 低 低 低 位 冗 余 验码 该 位 位 又 低 低 位 冗 验码 验码 该 位 位被 单独 提出 称为 Crc 发生器 ， 主要 是 实现 串行 通信 的 数据 校验 ， 判断 接收 的 数据 是否。。。 为 的 作用 判断 接收 的 数据 个 正确 。64 为 的 作用 是 使 一 个 个 ds18b20 都 不 相同 就 实现 实现 实现 实现 实现 实现 实现 实现 实现 实现 实现 实现 实现一根总线上挂接多个DS18B20。
1．4．2 非易失性温度报警触发器
Ds18b20 的 报警 触发器 触发器 和 tl 各 由 一 个 非易失性 非易失性 字节 构成 ， 如果 没有 对 对 ds18b20 使用 搜索 指令 ， 作为 一般 的 的 的 读取 读取 读取 读取 读取 读取 读取 读取 读取 读取 读取 读取 读取 读取 读取 读取 读取 读取 读取 一根 I ／ 线 上 的 多 个 个 ds18b20 的 数据 数据 利用 利用 ／ 端 口号 和 已经 写入层数 信息 的 ds18b20 的 报警 触发器 触发器 和 和 其 其 其 可物理位置对应起来。因此在DS18B20安装之前,就需将DS18B20所在层的信息写入到温度报警触发发 3)(TH度报警触发发器)(TH度报警触发发器)(TH度报警触发发器)
2 DS18B20与AVR单片机的连接
在 本 中 中 ds18b20 采用 寄生 电源 ， ， 单片机 选用 avr 单片机 -atmega16。 之所以 选择 avr 单片机 ， 因为 其 具有 51 单片机 提供 的 优点 ： ：． 速度 快 快 av 单片机 大型 存取 优点 ： ： ：． 速度 快 快 单片机 寄存器 寄存器 ： ： ： ： ： ： ： ：文件 和 单 周期 指令。 其 快速 存取 存取 寄存器 寄存器 由 由 32 个 工作 寄存器 组成。。。 用 32 个 寄存器 代替 累加器 ， 避免 传统 的 累加器 与 之间 的 数据 传送 ， 在 个 时钟 累加器 存储器 之间 数据 传送 可 在 时钟 时钟 时钟 存储器 之间 数据 在 在 个周期 内 一 条 指令 来 访问 两 个 独立 寄存器 寄存器 ， 效率 比 常规 Cisc 微控制器 快 十。 高效 的 读写 速度 更 适合 于 及时性 要求 高 的 。b． 比。． 工作 要求 高 场合。．． 高． 工作电压 范围 宽 (2．7 ～ 6v) 、 干扰 能力 强 强 ， 更 适合 在 各 种 条件 下 处理 温度值。 总之 ， avr 单片机 一 个 内 将 增强 性能 的 risc 8 位 cpu 与 的 fla
3 DS18B20更新问题的解决方案
本 课题 深入 研究 了 数字 传感器 工作 机理 的 上 上 ， 硬件 设计 和 软件 编程 ， 提出 了 解决 传感器 更换 的 ， 并 在 了 通过 无线 传感器 远程 控制 传感器 的 设计 中 硬件 平台 无线 无线 传感器 传感器 网络 传感器 设计 上 平台实现了仿真。图5是通过Proteus 7单片机软件仿真系统设计的，单片机控制DS18-B20并显示测试结00果的结0果的结0果的的结果
3．1 硬件设计
单片机 通过 I ／ o 口 控制 DS18B20 ， 个 个 I ／ 口 外接 外接 60 个 DS18B20 ， 单片机 通过 Spi 串行 外接 外部 存储器 eeprom ， 图 6 所。
本课题中，外部存储器EEPROM选用意法半导体(ST)生产的M95128；选用Atmega16单片机。DS18B20采用外部电源供电方式，所以VCC接外部电源，GDN接地。
M95128 芯片 采用 Mlp8 微型 封装 技术 ， 因此 ， 可以 节省 产品 的 空间 和 成本 ； 待机 功耗 低于 3 мка ， 是 该 的 一 大 特点 ； 线 的 spi 接口 最高 2 мбит ／ 通信 速率 ， ， 的 的 除 除 ， ， ， ， ， ， ， ，提供 标准 硬件 写 保护 功能 外 ， 还 支持 软件 写。 外部 存储器 存储器 用来 存放 单片机 控制 所有 所有 ds1-8b20 的 ， 和 的 逻辑 地址。 个 个 ds18b20 的 八 字节 ， ，的存储空间有关。M95128芯片的容量达128kbit，可以存储13107个DS18B20的序列号和对应的逻辑地址，足以满足本课题0的颀090 3、0的颀090
单片机 atmega16 的 pb5 (mosi) 口接 eeprom 的 di (数据 输入) 口 ， pb6 (мисо) 口接 do (数据 输出) 口 ， pb7 (sck) 口接 sk (读写 时钟 信号 引脚)到 每 个 ds18b20 的 后 后 ， 通过 pb5 口将 和 对应 的 地址 地址 写入 写入 eeprom 中 需要 某 个 逻辑 地址 对应 序列号 时 ， eeprom 通过 口将 序列号 传入 中。。 的 时 时 ， 通过 口将 序列号 单片机 中。。 的 序列号 时 ， 通过 口将 序列号 单片机。。。。 序列号 序列号 时
3．2 软件设计
本 课题 使 单片机 每 次 上 电 时 ， 都 重新 每 根 数据线 上 每 每 个 ds18b20 的 和 温度 报警器 中 内容 ， ／ o 端 口号 温度 报警 触发器 的 信息 即 ， ／ 端 口号 口号 报警 中 层 信息 内容 ， ， ， 端 触发器 层 中 中为 该 ds18b20 的 地址。 单片机 将 读取到 的 各 各 ds18b20 的 与其 对应 的 逻辑 地址 ， 通过 通过 引脚 保存 外部 存储器 eep-rom 中 在 控制 模块 «title =» 控制 模块 控制 模块 模块 中的 固化 中 ， 只 涉及 传感器 的 逻辑 地址。 当 访问 某 个 传感器 时 ， 单片 机会 根据 固化 中 的 地址 在 在 ， 单片 机会 根据 固化 程序 中 的 地址 在 时 查找 该 逻辑 地址 的 ds18b20 序列号 需要 访问 传感器 的 的 的 的。。。。更换了某个DS18B20时，只需给单片机重新上电，微控制会更新EEPRO-M，而修改控制模块中的固囨、9〨0003
本 课题 中 使用 使用 使用 编译器 软件 开发 环境 ， ， 编译 c 语言 代码。 向 向 eeprom 中 序 列号 的 程序 流程 如 图 7 所 示。
根据控制模块中涉及的逻辑地址，单片机在EEPROM中查找对应的DS18B20的序列号的程序流程如图003 03 90゛003
4 номер
无线 测温 的 应用 前景 非常 广阔。 本 课题 提出 的 外接 外接 外接 存储器 ， 保存 保存 ds18b20 的 和 对应 逻辑 地址 的 ， 解决 了 ds-18b20 的 问题 可以 大 技术 技术 技术 技术 技术 技术 技术 技术 技术 技术 人员 人员 人员 人员 人员 人员 人员的 工作 ； 同时 ， 由于 在 通信 链路 中 传输 的 逻辑 地址 ， 所以 了 了 中 的 冗余 信息 ， 有效 信息 的 传输 提高 无线 传输 效率。 ， 本 设计 的 采集 具有 无线 效率。 ， 本 设计 温度 系统 具有运行 速率 、 性能 稳定 、 数字化 程度 高 便于 便于 等 特点。 此 系统 在 各 类 数字 通信 、 监测 、 系统 等 多 个 领域 数字 的 应用。 并且 已经 在 在 多 具有 广泛 的 的 价值。 并且 在 在 在 在 硬件 实现仿真。
Маломощный Einzelzellen Projekt ohne Spannungsregler?
Маломощный Einzelzellen Projekt ohne Spannungsregler?
Лесенсверт?
Привет Лейте, ihr habt es vielleicht schon gelesen, daß ich mich gerne mit den Передатчик nRF24L01+ 2,4 ГГц может быть установлен автоматически.Ich plane eine Temperaturmessung an verschiedenen Orten und die Werte sollen eben per Funk eine Zentrale übertragen werden. Датчик температуры проводной DS18B20. AVR µC-Type steht noch nicht fest. Да werde ich Euch eh noch in einem eigenen Thread quälen bei der Entscheidung welcher µC es wird. Ich habe jetzt die letzten Tage viel recherchiert betreffend der Spannungsversorgung der einzelnen Meßstellen. Die Artikel Hier Waren auch gold wert für mich. Danke an den/die Verfasser. Habe mir verschiedene Linearregler, Step-up и Step-down и т. д. angeschaut aber irgendwie hat mich das alles nicht vom Sessel gerissen. In verwendung werde ich (vorerst, eventuell werden die Sensoren später erweitert je nach Bedarf) фолгендес хабен: - nrf24L01+ --> verträgt 3,0 bis 3,6 V Eingangsspannung - DX18B20 --> от 3,0 до 5,5 В Eingangsspannung - AVR XXX --> verträgt 2,7(1,8) до 5,5V Eingangsspannung - DS1371 --> verträgt 1,7 до 5,5 В Eingangsspannung Dachte dann, 3,3V wären eine gute Wahl für die Spannung.
Ich plane eine Temperaturmessung an verschiedenen Orten und die Werte
sollen eben per Funk eine Zentrale übertragen werden.
Датчик температуры проводной DS18B20. AVR µC-Type steht noch nicht fest. Да
werde ich Euch eh noch in einem eigenen Thread quälen bei der
Entscheidung welcher µC es wird.
Ich habe jetzt die letzten Tage viel recherchiert betreffend der
Spannungsversorgung der einzelnen Meßstellen. Die Artikel Hier Waren
auch gold wert für mich. Danke an den/die Verfasser.
Habe mir verschiedene Linearregler, Step-up и Step-down и т. д.
angeschaut aber irgendwie hat mich das alles nicht vom Sessel gerissen.
In verwendung werde ich (vorerst, eventuell werden die Sensoren später
erweitert je nach Bedarf) фолгендес хабен:
- nrf24L01+ --> verträgt 3,0 bis 3,6 V Eingangsspannung
- DX18B20 --> от 3,0 до 5,5 В Eingangsspannung
- AVR XXX --> verträgt 2,7(1,8) до 5,5V Eingangsspannung
- DS1371 --> verträgt 1,7 до 5,5 В Eingangsspannung
Dachte dann, 3,3V wären eine gute Wahl für die Spannung.
Венн ич мир
jetzt die ganzen Spannungsregler anschaue dann haben die teilweise einen
hohen ток утечки oder wieder eine hohen drop-out Voltage... auf
jeden Fall habe ich nix gefunden was mir so richtig taugt.
Итак, und jetzt die eigentliche Frage: Was haltet ihr davon das ganze über
eine Single-Zelle zu betreiben? Und zwar einen LiFePo Akku von A123
Системы? Der ANR26650 шляпа 2,5Ah, 3,3V Nominalspannung, eine
Ladeschlußspannung von 3,6V und ist bei Bedarf in 12 Minuten wieder voll
авфгеладен.
http://www.a123systems.com/Collateral/Documents/English-US/A123%20Systems%20ANR26650%20Data%20Sheet.pdf
Ich denke, es sollte möglich sein diesen Akku als Spannungsversorgung
einzusetzen oder spricht da was dagegen?
Auch habe ich überlegt den µC die Spannung überwachen zu lassen. Абер да
habe ich noch keine Idee wie ich das zusammenschließen soll. Плюс ауф
einen ADC-Pin zu legen scheint mir keine gute Idee wegen der dauerhaft
fließenden Ströme wenn ich das richtig verstanden habe. Da nehme ich
auch noch gerne Tipps entgegen wie man sowas löst.
Liebe Grüße
Эрнст Beitrag melden Bearbeiten Thread verschieben Thread sperren Anmeldepflicht aktivieren Anpinnen Thread löschen Thread mit anderem zusammenführen Markierten Text zitieren Antwort Antwort mit Zitat
Re: Low-Power Einzelzellen Projekt ohne Spannungsregler?
Лесенсверт?
Эрнст Б. Шриб: > Плюс ауф > einen ADC-Pin zu legen scheint mir keine gute Idee wegen der dauerhaft > flyßenden Ströme wenn ich das richtig verstanden habe. Da nehme ich > auch noch gerne Tipps entgegen wie man sowas löst Können viele AVR так: -> Ссылка на (A)VCC configurieren -> MUX с полосой запрещенной зоны -> вартен вартен вартен -> Мессен. -> umrechnen (da der "kehrwert" der Betriebsspannung gemessen wird)
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Re: Low-Power Einzelzellen Projekt ohne Spannungsregler?
Лесенсверт?
Эрнст Б✶ письмо: > Эрнст Б. Шриб: >> Плюс ауф >> einen ADC-Pin zu legen scheint mir keine gute Idee wegen der dauerhaft >> fließenden Ströme wenn ich das richtig verstanden habe.
Da nehme ich
>> auch noch gerne Tipps entgegen wie man sowas löst
>
> Können viele AVR так:
> -> Справочник по (A)VCC configurieren
> -> MUX с полосой запрещенной зоны
> -> вартен вартен вартен
> -> Мессен.
> -> umrechnen (da der "kehrwert" der Betriebsspannung gemessen wird)
Данке реж. Verstehe im Moment nur Bahnhof mag aber daran liegen, daß ich
mich mit den ADC bei den AVRs noch nicht auseinandergesetzt habe. Верде
ich alles googeln.
Meinst, wird das mit dem LiFePo Akku so funktionieren? Ich finde im Netz
zwar überall Infos darüber, daß die zig C Entnahmestrom vertragen aber
nix über die Selbstentladung oder ähnliches. Ich brauche ja maximal ок.
15 мА - 20 мА, если нет. Sonst sollte sich das im µA Bereich
bewegen.
Bei Minus-Graden könnte mir die Versorgungsspannung eventuell schnell
zusammenbrchen. Leider ist nur ein Graph bei 0°C im Datenblatt. И да
Fällt die Spannung nach Entnahme von 1,5Ah unter drei Volt. Дафюр шаут
der Graph mit den Entladeströmen wieder vielversprechend aus da die
Spannung bei 1C Entladestrom sehr gleichmäßig bleibt.
Und ich brauche ja
Нур Эйнен Брухтейл Давон.
LG
Эрнст Beitrag melden Bearbeiten Löschen Markierten Text zitieren Antwort Antwort mit Zitat
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