Герметичный датчик температуры DS18B20

Вам необходимо измерить температуру в неблагоприятной для микросхем среде? Воспользуйтесь герметичным датчиком температуры.

Этот датчик поможет вам измерить температуру воды в аквариуме или в 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 способен выручить если есть необходимости оценить температуру собственного тела.

Этот датчик температуры основан на популярной микросхеме DS18B20. Он позволяет определить температуру окружающей среды в диапазоне от -55°C до +125°C и получать данные в виде цифрового сигнала с 12-битным разрешением по 1-Wire протоколу. Этот протокол позволит подключить огромное количество таких датчиков, используя всего 1 цифровой порт контроллера, и всего 2 провода для всех датчиков: земли и сигнала. 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 отдельного сенсора может быть считан 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 становится легко определить проблемный участок в контролируемой среде.

Разрешение показаний настраивается и может составлять 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 (красный), земля (чёрный) и сигнал (белый).
  • 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. При подключении только одного датчика, подойдёт и резистор на 10 кОм.

Для подключения датчика к Arduino или к макетной плате удобно будет использовать нажимной клеммник.

Для подключения 1-Wire устройств к Arduino существует готовая библиотека, а для работы именно с DS18B20 существует библиотека-надстройка от Майлса Бёртона.

Характеристики

  • Диапазон измеряемых температур: −55…+125 °C
  • Точность: ±0,5°C (в пределах −10…+85 °C)
  • Время получения данных: 750 мс при 12-битном разрешении; 94 мс при 9-битном разрешении
  • Напряжение питания: 3–5,5 В
  • Потребляемый ток при бездействии: 750 нА
  • Потребляемый ток при опросе: 1 мА

Ссылки