DS18B20: temperatūras sensors šķidrumiem

Ir pieejami dažādi mitruma un temperatūras sensori, piemēram, LM35. Daži iebūvēti moduļos, kas paredzēti īpašai lietošanai ar Arduino. Bet parasti tiem jāmēra sausā temperatūra, tas ir, gaisa temperatūra. Bet ir konkrēts modelis, kas darbojas mēra temperatūru šķidrumos, un to sauc par DS18B20. Īpatnība, kas var būt noderīga dažiem jūsu eksotiskākiem DIY projektiem, kur jūs spēlējat arī ar kādu šķidruma veidu, par kuru jums jāzina šis parametrs.

Faktiski DS18B20 mēra ne tikai temperatūru šķidrumu iekšienē, bet var būt ļoti noderīgi temperatūras mērīšana mitrā vidē un arī zem kāda šķidruma. Tātad, to var izmantot arī gaisa temperatūras mērīšanai, ja vide ir diezgan noslogota. Un, kā jau teicu, tā iegremdēšana šķidrumā, lai izmērītu tā temperatūru, ir viena no iezīmēm, kas to padara neticami praktisku.

Kas ir DS18B20?

Nu, es domāju, ka tas jau ir kļuvis diezgan skaidrs, tas ir elektronisks sensors, kas spēj izmērīt gāzveida vai šķidru barotņu temperatūru. Turklāt ir atšķirīgs DS18B20 iekapsulējums vai iepakojums, piemēram, pamata, kuru redzat galvenajā attēlā, vai arī to var integrēt dažos PCB, zemūdens zondēs utt. Projektam jāizvēlas vispiemērotākais formāts atbilstoši vēlamajam.

Piemēram, bez tipiskā TO-92 ir arī microSOP. Iespējams, lai integrētos Arduino vispiemērotākais ir TO-92, jo ar trim tapām to ir ļoti viegli ievietot maizes dēlī savienošanai.

Piepildījums

El DS18B20 pinout to ir viegli identificēt. Piemēram, ņemot vērā Dallas TO-92 paketi, kas ir viena no populārākajām, jūs varat redzēt, ka tai ir trīs tapas. Ja jūs to ievietojat no priekšpuses, tas ir, ar noapaļoto daļu aizmugurē un skatoties uz plakanu seju, kur parādās uzraksti, jūsu kreisajā pusē esošais tapa ir 1, bet labajā pusē ir 3. Tāpēc 1 būtu domāts GND vai zeme, 2 ir domāti datiem un 3 - barošanas spriegumam.

Šeit mums tas jāsaka, vērtības, kuras jums vajadzētu zināt:

• 1. tapa: jums tas jāpievieno Arduino GND tapai, tas ir, 0v.
• 2. tapa: šī tapa ir DQ vai dati, tas, kas sensora izmērītās temperatūras nosūtīs uz Arduino, izmantojot īpašu protokolu, kas pazīstams kā 1-Wire, un kuram būs nepieciešama īpaša bibliotēka un funkcijas Arduino IDE. Tas ļaus izmantot tikai vienu Arduino tapu, lai savienotu vairākus sensorus ar šo protokolu ...
• 3. kontakts: to var darbināt no 3 līdz 5,5 V, tāpēc jūs varat to savienot ar Arduino 5 V izeju.

DS18B20 tehniskie parametri un datu lapa

Kā vienmēr, tā ir interesanti uzzināt tehniskās īpašības sensoru zināt, kā tas darbojas, lai to nesabojātu, un galvenokārt, lai mēs zinātu, kur atrodas tā mērījumu robežas, jo, ja vērtības, kuras mēs vēlamies izmērīt, nav starp tām, tas mums nepalīdzēs un jums vajadzētu meklēt citu alternatīvu.

Lai to izdarītu, vislabāk ir lejupielādēt a ražotāja datu lapa, piemēram, Dalasā jūs varat redzēt šeit. Tur jūs atradīsit visu nepieciešamo informāciju. Un atcerieties, ka, lai arī visi DS18B20 var būt līdzīgi, atkarībā no ražotāja vai iepakojuma var rasties dažas izmaiņas ...

Bet neatkarīgi no dīvainībām šeit ir daži tehniskie pamatdati:

• Temperatūras diapazons: -55 līdz 125 ° C, tāpēc to var mērīt gāzē vai šķidrumā ļoti zemā un arī augstā temperatūrā.
• Kļūdas: DS18B20 ir jutīgs pret ārēju troksni vai traucējumiem, kas mērījumos var dot kļūdainas vērtības. Kļūdas robeža ir plus mīnus 2ºC, lai gan temperatūrā no -10ºC līdz 85ºC, tas ir, kad mēs neesam tuvu robežām, tā varētu būt tikai puse grāda.
• Rezolūcija: Jūs varat strādāt ar vairākām izšķirtspējām vai minimālām variācijām, kuras varat atklāt, izmantojot Arduino analogās tapas. Atbalsta 9 bitu, 10 bitu, 11 bitu un 12 bitu (noklusējums). Tas ir, tas var mērīt no pusi līdz pusi grādu, no ceturtdaļas līdz ceturtdaļai grādu, attiecīgi no 0,125 līdz 0,125ºC vai no 0,0625ºC. Jūs varat mainīt šo programmēšanu, izmantojot programmēšanas kodu.
• Barošanas spriegums: No 3 līdz 5,5 v
• cena: No 1 līdz 3 €

Integrācija ar Arduino

Lai gan ir dažādi veidi, kā to savienot, vispiemērotākais ir tas, kuru redzat šajā diagrammā. Tas ir diezgan vienkārši, ar GND tapu atbilstošajā Arduino dēļa savienojumā, to pašu jaudu un pēc tam datus uz Arduino analogo, kuru esat izvēlējies Arduino IDE programmēšanas kodā. Bet ir arī labi iestatīt 4,7 k pretestības pretestību (ja sensora zondes kabeļa attālums ir lielāks, pretestībai jābūt mazākai, piemēram, 5 m 3,3 k, 10 no 2,2, XNUMX k,…) datu pin un tādējādi saglabātu to vienmēr augstu.

Par programmēšana Arduino IDE un tā labu integrāciju ar DS18B20 un ļoti konkrēto protokolu, ieteicams lejupielādēt bibliotēkas Dalasas temperatūra y OneWire no vides. Un bāzes kods, tas varētu būt kaut kas līdzīgs šim piemēram, ko es parādīju:

#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); 
}

Vairāk informācijas - Arduino programmēšanas rokasgrāmata (bezmaksas PDF)