DS18B20: hőmérséklet-érzékelő folyadékokhoz

Különféle nedvesség- és hőmérsékletérzékelők állnak rendelkezésre, mint pl az LM35. Néhány beépített modul az Arduino speciális felhasználására szolgál. De általában a száraz hőmérsékletet, vagyis a levegő hőmérsékletét kell mérniük. De van egy konkrét modell, amelyre használható mérje meg a hőmérsékletet folyadékokban, és DS18B20-nak hívják. Különlegesség, amely hasznos lehet néhány egzotikusabb barkácsprojektednél, ahol valamilyen folyadékkal is játszol, amihez ismerned kell ezt a paramétert.

Valójában a DS18B20 nem csak a folyadékok hőmérsékletét méri, de nagyon hasznos lehet a hőmérséklet mérése nedves környezetben és folyadék alatt is. Tehát a levegő hőmérsékletének mérésére is használható, ha a környezetet nagyon megterheli páratartalom. És mint mondtam, az a tulajdonság, hogy egy folyadékba meríthetjük hőmérsékletének mérésére, az egyik olyan tulajdonság, amely hihetetlenül praktikussá teszi.

Mi az a DS18B20?

Nos, azt hiszem, ez már teljesen egyértelművé vált, ez egy elektronikus érzékelő, amely képes mérni a gáznemű vagy folyékony közeg hőmérsékletét. Ezen kívül vannak különböző csomagok vagy DS18B20 csomagok, például az alapkép, amelyet a fő képen lát, vagy integrálható néhány NYÁK-ba, merülő szondába stb. A projektedhez a kívánt formátumot kell kiválasztanod.

Például a tipikus TO-92 mellett ott van a microSOP is. Esetleg integrálódni az Arduinóval a legmegfelelőbb a TO-92, mivel három csapjával nagyon könnyű behelyezni a kenyérlapba a csatlakoztatáshoz.

pinout

El DS18B20 kivezetés könnyű azonosítani. Például a Dallas TO-92 csomagot, amely az egyik legnépszerűbb, referenciaként láthatja, hogy három csapja van. Ha elölről, azaz a lekerekített szelettel hátrafelé teszi, és a lapos oldalra néz, ahol a feliratok jelennek meg, a bal oldalán lévő csap 1, a jobb oldalán lévő pedig 3. Ezért 1 lenne a GND vagy föld, 2 az adat és 3 a tápfeszültség.

Itt azt kell mondanunk, értékek, amelyeket tudnia kell:

• 1. tű: csatlakoztatnia kell az Arduino GND-tűjéhez, vagyis 0v-hoz.
• 2. tű: ez a tű DQ vagy adat, amely az érzékelő által mért hőmérsékleteket elküldi az Arduino-nak egy adott, 1-vezetékes néven ismert protokollon keresztül, és amelyhez speciális könyvtárra és funkciókra lesz szükség az Arduino IDE számára. Ez lehetővé teszi, hogy csak egy Arduino tűt használjon több érzékelő csatlakoztatásához ezzel a protokollal ...
• 3. tű: 3 és 5,5 V közötti feszültség alatt lehet, így csatlakoztathatja az Arduino 5 V kimenetéhez.

DS18B20 műszaki jellemzői és adatlap

Mint mindig, az is érdekes megismerni a műszaki jellemzőket az érzékelőnek, hogy tudja, hogyan működik, hogy ne sérüljön meg, és mindenekelőtt azért, hogy tudjuk, hol vannak a mérési határai, mivel ha a mérni kívánt értékek nincsenek közöttük, akkor ez nem segít nekünk és más alternatívát kellene keresnie.

Ehhez a legjobb letölteni a gyártói adatlap, mint amilyen a dallasi itt láthatja. Itt megtalálja az összes szükséges információt. És ne feledje, hogy bár az összes DS18B20 hasonló lehet, a gyártótól vagy a csomagtól függően előfordulhat néhány változás ...

De a furcsaságoktól függetlenül itt van néhány alapvető műszaki adatok:

• Hőmérsékleti tartomány: -55 és 125ºC között, ezért gázban vagy folyadékban képes mérni nagyon alacsony és magas hőmérsékleten is.
• Hibák: A DS18B20 érzékeny a külső zajra vagy zavarokra, amelyek hibás értékeket adhatnak a mérések során. A hibahatár plusz mínusz 2ºC, bár -10ºC és 85ºC közötti hőmérsékleten, vagyis amikor nem vagyunk a határok közelében, csak fél fok lehet.
• felbontás: Többféle felbontással vagy minimális variációval dolgozhat, amelyeket az Arduino analóg csapok segítségével észlelhet. 9 bites, 10 bites, 11 bites és 12 bites (alapértelmezett) támogatás. Vagyis fél-fél fok, negyed-negyed fok, 0,125 és 0,125ºC, illetve 0,0625ºC közötti hőmérséklet mérhető. Ezt a programozást a programozási kód segítségével módosíthatja.
• Tápfeszültség: 3 - 5,5 V
• ár: 1 - 3 €

Integráció az Arduinóval

Bár vannak összekapcsolásának különféle módjai, a legalkalmasabb az, amelyet ebben a diagramban lát. Ez nagyon egyszerű, mivel a GND csap az Arduino kártya megfelelő csatlakozásában van, a tápegység ugyanaz, majd az adatok az Arduino analóghoz, amelyet az Arduino IDE programkódjában választott. De az is jó, ha beállítunk egy 4,7k felhúzási ellenállást (ha az érzékelő szonda kábelének távolsága nagyobb, akkor az ellenállásnak kisebbnek kell lennie, például 5 m esetén 3,3 k, 10 esetén 2,2, XNUMX k,…) az adatcsaphoz, és így mindig magasan tartja.

For programozás Arduino IDE-ben és jó integrációja a DS18B20-hoz és az adott protokollhoz ajánlott letölteni a könyvtárakat Dallas hőmérséklet y OneWire a környezettől. És az alapkód, valami hasonló lehet ehhez a példához, amelyet bemutatok:

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

// Pin donde se conecta el bus 1-Wire (DQ)
const int pinDatosDQ = 9;

// Instancia a las clases OneWire y DallasTemperature
OneWire oneWireObjeto(pinDatosDQ);
DallasTemperature sensorDS18B20(&oneWireObjeto);
 
void setup() {
    // Iniciamos la comunicación serie a 9600 baudios
    Serial.begin(9600);
    // Iniciamos el bus 1-Wire del sensor
    sensorDS18B20.begin(); 
}
 
void loop() {
    // Indicamos que tome la temperatura
    Serial.println("Midiendo temperatura");
    sensorDS18B20.requestTemperatures();
 
    // Lee y muestra la temperatura (recuerda que puedes conectar más de uno con 1-wire)
    Serial.print("La temperatura del sensor 0 es de: ");
    Serial.print(sensorDS18B20.getTempCByIndex(0));
    Serial.println(" C");
    Serial.print("La temperatura del sensor x es de: ");
    Serial.print(sensorDS18B20.getTempCByIndex(1));
    Serial.println(" ºC");
    
    delay(1000); 
}

Több információ - Arduino programozási kézikönyv (ingyenes PDF)