DS18B20 ციფრული ტემპერატურის სენსორის საბოლოო სახელმძღვანელო
2024-04-19 3977

DS18B20 არის ჩვეულებრივ გამოყენებული ციფრული ტემპერატურის სენსორი.იგი გამოაქვს ციფრულ სიგნალს და აქვს მცირე ზომის, დაბალი აპარატურის ოვერჰედის მახასიათებლები, ძლიერი ჩარევის უნარი და მაღალი სიზუსტე.ამ სტატიაში ჩვენ წარმოგიდგენთ DS18B20 სენსორს სათითაოდ სტრუქტურის, მახასიათებლების, სამუშაო პრინციპის, პინების მოწყობის და ა.შ.

DS18B20 არის პირველი ტემპერატურის სენსორი, რომელიც წარმოებულია დალას ნახევარგამტარული შეერთებულ შტატებში, რომელიც მხარს უჭერს "ერთი ავტობუსის" ინტერფეისს.მას აქვს დაბალი ენერგიის მოხმარება, ძლიერი ჩარევის უნარი, ადვილად შეესაბამება პროცესორის უპირატესობებს, ტემპერატურა შეიძლება პირდაპირ გადაკეთდეს ციფრულ სიგნალად ხაზის საშუალებით.DS18B20 1 მავთულის კომუნიკაციის გამოყენებით, რომელიც მხოლოდ მონაცემთა ხაზის (და მიწის) და მიკროკონტროლერის კომუნიკაციია.სენსორს აქვს ტემპერატურის გამოვლენის დიაპაზონი -55 ° C- დან 125 ° C- მდე და ასევე აქვს სიზუსტე +-0.5 ° C, როდესაც ტემპერატურის დიაპაზონი აღემატება -10 ° C- დან 85 ° C- მდე.გარდა ამისა, DS18B20 შეიძლება იკვებებოდეს პირდაპირ მონაცემთა ხაზისგან, გარე ელექტრომომარაგების გარეშე.

ჩვეულებრივი თერმისტორებისგან განსხვავებით, იგი იყენებს ერთჯერადი ავტობუსის ტექნოლოგიას, რათა ეფექტურად შემცირდეს გარე ჩარევა და გაზომვის სიზუსტის გაუმჯობესება.ამავდროულად, მას შეუძლია პირდაპირ გაზომილი ტემპერატურა გადააქციოს სერიულ ციფრულ სიგნალებად მიკროკომპიუტერის დამუშავებისთვის, მონაცემთა გადაცემის და დამუშავების მარტივი ინტერფეისის საშუალებით.

- DS18B20+

- DS18B20+T&R

- DS1821C+

სენსორი ძირითადად შედგება 4 ჯერ, რომლებიც არის 64-ბიტიანი ROM, ტემპერატურის სენსორი, არასტაბილური ტემპერატურის განგაშის ტრიგერი TM და კონფიგურაციის რეესტრი.64-ბიტიანი სერიული ნომერი RO- ში არის ფოტომასალა, რომელიც ქარხნის დატოვებამდე ხდება.იგი შეიძლება ჩაითვალოს DS18E20- ის მისამართის სერიულ ნომერზე.თითოეული DS18E20- ის 64-ბიტიანი სერიული ნომერი განსხვავებულია.64-ბიტიანი ROM ციკლური ჭარბი რედუქციის შემოწმების კოდი (CRC = K ~ 8+x ~ 5+x ~ 4+1).ROM– ის ფუნქციაა თითოეული DS18B20 განსხვავებული გახადოს, ისე, რომ მრავალჯერადი DS18B20– ები შეიძლება დაუკავშირდეს ერთ ავტობუსს.

DS18B20 იყენებს ერთჯერადი მავთულის გადაცემის პროტოკოლს (1 მავთულის) კომუნიკაციისთვის.ეს პროტოკოლი საშუალებას აძლევს DS18B20- ს დაუკავშირდეს მხოლოდ ერთ მონაცემთა კაბელს მონაცემთა გადაცემისა და ელექტრომომარაგებისთვის.

სენსორს შეუძლია გაზომოს ტემპერატურის დიაპაზონი -55 ° C- დან 125 ° C- მდე, რაც მას შესაფერისია ტემპერატურის მონიტორინგის ფართო სპექტრისთვის.

1 მავთულის ავტობუსით, ჩვენ შეგვიძლია დავაკავშიროთ მრავალჯერადი DS18B20 სენსორი მრავალპუნქტიანი ტემპერატურის გაზომვისთვის.

თითოეულ DS18B20 სენსორს აქვს უნიკალური 64-ბიტიანი აპარატის მისამართი, რომელსაც მწარმოებლის მიერ ავტომატურად ენიჭება წარმოების პროცესის დროს.ეს 64-ბიტიანი აპარატის მისამართი ასოცირდება სენსორის მოდელის ნომერთან, წარმოების თარიღთან და სერიულ ნომერთან, ასე რომ თითოეულ სენსორს აქვს საკუთარი უნიკალური იდენტობა.ამ 64-ბიტიანი აპარატურის მისამართით, სენსორის ინდივიდუალურად იდენტიფიცირება და კომუნიკაცია შესაძლებელია.

DS18B20 გამოაქვეყნებს ციფრული ტემპერატურის მნიშვნელობებს, რომლებიც შეიძლება პირდაპირ ინტეგრირდეს ციფრულ სისტემებთან, ანალოგური სიგნალის გადაქცევის საჭიროების გარეშე.

DS18B20 სენსორს აქვს უნარი გაზომოს ტემპერატურა მაქსიმალური სიზუსტით ± 0.5 ° C, რაც მას შესაფერისია განაცხადის სცენარებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ მაღალ სიზუსტეს.

სენსორი მოქმედებს მიწოდების ძაბვის დიაპაზონიდან 3 V- დან 5.5 ვ -მდე. მისი დაბალი ენერგიის მოხმარება იდეალურია სცენარებისთვის, რომლებიც მოითხოვს უწყვეტი ტემპერატურის მონიტორინგს ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში.ამ სენსორის ენერგიის მოხმარება იმდენად დაბალია, რომ მას შეუძლია დიდი ხნის განმავლობაში იმუშაოს შესრულების გარეშე დეგრადაციის გარეშე.

DS18B20– ის კითხვისა და წერის დროისა და ტემპერატურის გაზომვის პრინციპი იგივეა, რაც DS1820, მაგრამ მიღებული ტემპერატურის მნიშვნელობის ციფრების რაოდენობა განსხვავებულია სხვადასხვა რეზოლუციის გამო.DS1820- სთან შედარებით, DS18B20- ის ტემპერატურის გადაქცევის დრო შემცირდება 2 წამიდან 750 მილიწამამდე.ტემპერატურის კოეფიციენტის კრისტალური ოსცილატორის ცვალებადობის სიჩქარე მნიშვნელოვნად იცვლება ტემპერატურის ცვლილებებით, ხოლო წარმოქმნილი სიგნალი გამოიყენება მრიცხველის პულსის შეყვანისას.მრიცხველი 1 ითვლის პულსის სიგნალს, რომელიც წარმოიქმნება დაბალი ტემპერატურის კოეფიციენტის ბროლის ოსცილატორის მიერ.როდესაც მრიცხველის 1 -ის წინასწარ ღირებულება შემცირდება 0 -მდე, ტემპერატურის რეესტრის მნიშვნელობა გაიზრდება 1 -ით, მრიცხველის წინასწარ განსაზღვრული ღირებულება განტვირთვისას, ხოლო მრიცხველი 1 - ის გადატვირთვისას, რომელიც ითვლის პულსის სიგნალებს, რომლებიც წარმოიქმნება დაბალი ტემპერატურის კოეფიციენტის კრისტალური ოსცილატით.ეს პროცესი გაგრძელდება მანამ, სანამ Counter 2 ითვლის 0 -ს, ამ ეტაპზე შეჩერდება ტემპერატურის რეგისტრაციის მნიშვნელობის დაგროვება.დაბოლოს, ტემპერატურის რეესტრში მნიშვნელობა არის გაზომილი ტემპერატურა.

ზემოთ მოყვანილი სურათები არის DS18B20- ის სიმბოლო, ნაკვალევი და პინების კონფიგურაცია.

DS18B20- ის მართვის პროცესი ძირითადად ეყრდნობა 1 მავთულის ავტობუსის სისტემას.ეს ავტობუსის სისტემა საშუალებას აძლევს ერთ ავტობუსის ოსტატს გააკონტროლოს ერთი ან მეტი მონა მოწყობილობა.ამ შემთხვევაში, ჩვენი MCU მოქმედებს როგორც ოსტატი და DS18B20 ყოველთვის მოქმედებს როგორც მონა.1 მავთულის ავტობუსის სისტემაში, ყველა ბრძანება და მონაცემი იგზავნება პირველ რიგში დაბალი რიგის ბიტის პრინციპის შესაბამისად.

1-მავთულის ავტობუსის სისტემები იყენებენ მხოლოდ ერთ მონაცემთა ხაზს და საჭიროებენ გარე გამრავლების რეზისტორს დაახლოებით 5kΩ.ამიტომ, გამოუყენებელ მდგომარეობაში, მონაცემთა ხაზის დონე მაღალია.თითოეული მოწყობილობა (იქნება ეს სამაგისტრო ან მონა) მონაცემთა ხაზთან არის დაკავშირებული ღია გაჟონვის ან 3-სახელმწიფო კარიბჭის პინის საშუალებით.ეს დიზაინი საშუალებას აძლევს თითოეულ მოწყობილობას "გაათავისუფლონ" მონაცემთა ხაზი ისე, რომ როდესაც ერთი მოწყობილობა არ გადასცემს მონაცემებს, სხვა მოწყობილობებს შეუძლიათ ეფექტურად გამოიყენონ მონაცემთა ხაზი.DS18B20- ის 1 მავთულის ავტობუსის ინტერფეისი (DQ PIN) შედგება მისი შიდა წრის ღია წრე.მისი აპარატურის კონფიგურაცია ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში:

DS18B20 დრაივერის განსახორციელებლად სამი ძირითადი ნაბიჯი არსებობს:

ნაბიჯი პირველი: DS18B20 ინიციალიზაცია;

ნაბიჯი მეორე: ROM ბრძანება (რასაც მოჰყვება მონაცემთა გაცვლის ნებისმიერი მოთხოვნა);

ნაბიჯი სამი: DS18B20 ფუნქციის ბრძანება (რასაც მოჰყვება მონაცემთა გაცვლის ნებისმიერი მოთხოვნა);

DS18B20- ზე თითოეულმა წვდომამ უნდა დაიცვას ეს ნაბიჯები.თუ რომელიმე ამ ნაბიჯს აკლია ან არ შესრულდება, DS18B20 არ უპასუხებს.

განსაკუთრებული სიზუსტის გამო, სენსორი ხშირად დასაქმებულია სამეცნიერო კვლევითი ექსპერიმენტებში, განსაკუთრებით ის, რაც საჭიროა ტემპერატურის ზუსტი გაზომვებით.

DS18B20 სენსორი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ცივი ჯაჭვის ლოჯისტიკაში.იგი გამოიყენება საქონლის ტემპერატურის მონიტორინგისთვის სატრანსპორტო პროცესის განმავლობაში, ტემპერატურის მგრძნობიარე საქონლის ხარისხისა და უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად.

წარმოების პროცესში ტემპერატურის მონიტორინგისას, სენსორს შეუძლია დაეხმაროს კომპანიებს თვალყური ადევნონ აღჭურვილობის ოპერაციის სტატუსს რეალურ დროში, რათა უზრუნველყონ მოწყობილობები და პროცესები სათანადო ტემპერატურულ პირობებში, რაც თავის მხრივ აუმჯობესებს წარმოების ეფექტურობას და ხარისხს.

ელექტრონულ აღჭურვილობაში, DS18B20 სენსორები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ინდივიდუალური კომპონენტების ტემპერატურის მონიტორინგისთვის, ტემპერატურის ანომალიების დროულად გამოვლენის მიზნით, რითაც თავიდან აიცილოთ ისეთი პრობლემები, როგორიცაა აღჭურვილობის დაზიანება და მონაცემთა დაკარგვა მაღალი ტემპერატურის გამო.

შექმნილია ჩაშენებული სისტემებისა და IoT მოწყობილობებისთვის, ეს სენსორი ხელს უწყობს დისტანციური ტემპერატურის მონიტორინგს და მონაცემთა შეგროვებას, მიკროკონტროლერებთან ან ჟოლოს PI მოწყობილობებთან დაკავშირებით.

ამის გარდა, სენსორი ჩვეულებრივ გამოიყენება ტემპერატურის კონტროლის სისტემების, როგორიცაა თერმოსტატების, სათბურის კონტროლის სისტემების, კონდიცირების სისტემების და ა.შ.DS18B20 სენსორების გამოყენებით, ამ სისტემებს შეუძლიათ უზრუნველყონ ტემპერატურის ზუსტი კონტროლი, როგორც ეს საჭიროა სისტემის სათანადო მუშაობის უზრუნველსაყოფად.

DS18B20 არის მცირე ტემპერატურის სენსორი, რომელიც აშენებულია 12bit ADC- ში.იგი მარტივად შეიძლება იყოს დაკავშირებული Arduino ციფრული შეყვანისას.სენსორი კომუნიკაციას უწევს ერთ მავთულის ავტობუსს და დამატებით კომპონენტების გზაზე ცოტა მოითხოვს.

DS18B20– ის ძირითადი ფუნქციონირება არის მისი პირდაპირი ციფრული ტემპერატურის სენსორი.

DS18B20 არის ქარხნის დაკალიბრება, რომ გამოიტანოს სწორი ტემპერატურა.LM35 არის ქარხნული კალიბრირებული ძაბვისთვის (არა ტემპერატურა), ხოლო Arduino– ს უნდა გადააქციოს ეს ტემპერატურაზე.

DS18B20 ციფრული თერმული სენსორი საკმაოდ ზუსტია და არ საჭიროებს რაიმე გარე კომპონენტებს.მას შეუძლია გაზომოს ტემპერატურა -55 ° C- დან +125 ° C- მდე, გაზომვის სიზუსტით ± 0,5 ° C.