Подключение датчика температуры DS18B20 к Arduino Uno: схема и программа

В данной статье мы рассмотрим подключение цифрового датчика температуры DS18B20 к плате Arduino Uno. Приведены схема и программа (скетч) для проекта.

Также на нашем сайте вы можете посмотреть проекты измерения температуры с помощью платы Arduino и датчиков lm35 и DHT11.

Необходимые компоненты

Плата Arduino Uno (купить на AliExpress).
Maxim Integrated DS18B20 Programmable Resolution (цифровой датчик температуры DS18B20) (купить на AliExpress).
Резистор 4,7 кОм (купить на AliExpress).
Макетная плата.
Соединительные провода.

Общие принципы работы датчика температуры DS18B20

DS18B20 представляет собой однопроводный цифровой датчик температуры от компании Maxim IC. Выдает значение температуры в градусах Цельсия, способен измерять температуру с 9-12 битной точностью в диапазоне от -55 до 125 градусов Цельсия с точностью +/-0.5 градуса. Каждый датчик DS18B20 имеет 64-битный уникальный номер (Serial number), вытравленный на корпусе датчика, что позволяет подключать огромное число подобных датчиков к одной шине данных. С помощью данного датчика можно измерять температуру воздуха, жидкостей и земли. В некоторых магазинах датчик продается в комплекте с резистором сопротивлением 4,7 кОм.

Особенности датчика DS18B20:

однопроводный интерфейс (1-Wire® interface), что позволяет использовать для подключения датчика только один контакт микроконтроллера (в нашем случае платы Arduino Uno);
каждый датчик имеет 64-битный уникальный последовательный код (номер), хранящийся в ПЗУ (ROM) датчика;
способность подключения к одной шине множества датчиков позволяет создавать на его основе приложения для распределенного (в пространстве) измерения температуры;
не требует никаких внешних компонентов;
может быть запитан от линии данных;
поддерживает напряжение питания от 3.0V до 5.5V;
способен измерять температуру в диапазоне от –55°C до +125°C (–67°F до +257°F) с точностью ±0.5°C (в диапазоне от –10°C до +85°C);
можно выбрать разрешающую способность (разрешение) датчика: от 9 до 12 бит;
преобразует значение температуры в 12-битное цифровое слово длительностью 750 мс (max.);
можно настраивать энергонезависимую (nonvolatile, NV) сигнализацию (сигнал тревоги);
опции сигнала тревоги позволяют идентифицировать и определить адрес датчика, чья температура не соответствует запрограммированным границам;
может применяться в устройствах термоконтроля, промышленных системах, потребительских продуктах, термометрах и в любых других системах, где требуется измерение температуры.

Более подробную информацию о принципах работы датчика DS18B20 вы можете посмотреть в следующей статье на нашем сайте.

Схема проекта

Схема подключения датчика температуры DS18B20 к плате Arduino Uno представлена на следующем рисунке.

Схема подключения датчика к плате Arduino достаточно проста: контакт 1 – к контакту GND Arduino, контакт 2 – к любому ее цифровому контакту (в нашем случае к контакту 2), контакт 3 – к ее контакту +5V или +3.3V. Также необходимо подключить подтягивающий (pull-up) резистор.

Исходный код программы (скетча)

Перед тем как загружать программу в плату Arduino необходимо скачать и извлечь из архива следующие библиотеки, необходимые для работы проекта:

1-Wire bus;
Dallas Temperature (необходима для считывания и расчета температуры с датчика).

В скетче программы необходимо подключить заголовочные файлы этих библиотек.

/********************************************************************/
// сначала необходимо подключить следующие библиотеки в проект
#include <OneWire.h> 
#include <DallasTemperature.h>
/********************************************************************/
// контакт данных датчика подключен к контакту 2 платы Arduino 
#define ONE_WIRE_BUS 2 
/********************************************************************/
//создаем объект класса oneWire для работы с датчиком и его взаимодействия
//с другими OneWire устройствами (не только температурными датчиками Maxim/Dallas temperature ICs) 
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS); 
/********************************************************************/
// связываем наш объект oneWire с библиотекой Dallas Temperature. 
DallasTemperature sensors(&oneWire);
/********************************************************************/ 
void setup(void) 
{ 
 // инициализируем последовательную связь со скоростью 9600 бод 
 Serial.begin(9600); 
 Serial.println("Dallas Temperature IC Control Library Demo"); 
 // инициализируем датчик 
 sensors.begin(); 
} 
void loop(void) 
{ 
 // вызываем функцию sensors.requestTemperatures() для запроса значения 
 // температуры со всех устройств, подключенных к шине 
/********************************************************************/
 Serial.print(" Requesting temperatures..."); 
 sensors.requestTemperatures(); // передаем команду на запрос температуры 
 Serial.println("DONE"); 
/********************************************************************/
 Serial.print("Temperature is: "); 
 Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0)); // почему вводится индекс "byIndex"?  
   // потому что к одной и той же шине может быть подключено несколько датчиков DS18B20.  
   // 0 относится к первому датчику (микросхеме) на шине (проводе) 
   delay(1000); 
}

/********************************************************************/

// сначала необходимо подключить следующие библиотеки в проект

#include <OneWire.h>

#include <DallasTemperature.h>

/********************************************************************/

// контакт данных датчика подключен к контакту 2 платы Arduino

#define ONE_WIRE_BUS 2

/********************************************************************/

//создаем объект класса oneWire для работы с датчиком и его взаимодействия

//с другими OneWire устройствами (не только температурными датчиками Maxim/Dallas temperature ICs)

OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

/********************************************************************/

// связываем наш объект oneWire с библиотекой Dallas Temperature.

DallasTemperature sensors(&oneWire);

/********************************************************************/

void setup(void)

{

// инициализируем последовательную связь со скоростью 9600 бод

Serial.begin(9600);

Serial.println("Dallas Temperature IC Control Library Demo");

// инициализируем датчик

sensors.begin();

}

void loop(void)

{

// вызываем функцию sensors.requestTemperatures() для запроса значения

// температуры со всех устройств, подключенных к шине

/********************************************************************/

Serial.print(" Requesting temperatures...");

sensors.requestTemperatures(); // передаем команду на запрос температуры

Serial.println("DONE");

/********************************************************************/

Serial.print("Temperature is: ");

Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0)); // почему вводится индекс "byIndex"?

// потому что к одной и той же шине может быть подключено несколько датчиков DS18B20.

// 0 относится к первому датчику (микросхеме) на шине (проводе)

delay(1000);

}

На следующем рисунке показано тестирование работы проекта.

Источник статьи

(Проголосуй первым!)

Загрузка...

102 просмотров

Алекс говорит 16.04.2021 в 21:39:

Да, нужно чтобы от нуля, чтобы состояние "Выключено" было обязательно, иначе котел не отключится.
Ясно, что несоответствие связано с функцией map.
А что с подключением индикатора?

Ответить ↓
- admin-new говорит 17.04.2021 в 10:03:
  
  Попробуйте тогда эту программу
  https://disk.yandex.ru/d/nna9czgHn0DwAQ
  Ну у вас получилось какой-нибудь пример с индикатором запустить из тех, ссылки на которые вы мне писали
  
  Ответить ↓
  - Алекс говорит 17.04.2021 в 11:56:
    
    https://disk.yandex.ru/d/irMV6B38L3CJ6A - при уменьшении и увеличении температуры.
    С индикатором пока ничего не пробовал.
    
    Ответить ↓
  - Алекс говорит 17.04.2021 в 18:05:
    
    https://thesolaruniverse.wordpress.com/2018/08/08/four-digit-7-segment-led-display-for-arduino-based-on-the-tm1637-driver/?like_comment=1190&_wpnonce=960f2ed19e
    с этого сайта использовал скетч для индикатора и DS18B20 - все работает, только периодически мигание индикатора заметно. С чем это может быть связано?
    
    Ответить ↓
Алекс говорит 15.04.2021 в 22:18:

https://disk.yandex.ru/d/cuwbpiNmgvd_KQ
Должно быть stupen=0 (выкл) и только тогда level=0; при stupen=1 , level=13.
Почему не соблюдается соотношение 13 к 1 (к примеру,level=70 - stupen=6, а должно быть 78)?

Ответить ↓
- admin-new говорит 16.04.2021 в 21:14:
  
  То есть ступени можно опускаться до 0? Я могу тогда диапазон трансформации ступени задать от 0 до 19. Сейчас стоит от 1 до 19. Может быть это вам поможет.
  Ну вы же сами когда делили одно на другое у вас получалось отношение 13 с чем то. Не преувеличивайте возможности функции map - она просто линейно трансформирует один диапазон в другой.
  256/19=13,47
  256/20=12,8 (это если я диапазон в программе изменю чтобы он с нуля начинался)
  
  Ответить ↓

Термометр на Arduino и датчике температуры DS18B20

Необходимые компоненты

Общие принципы работы датчика температуры DS18B20

Схема проекта

Исходный код программы (скетча)

Комментарии

Термометр на Arduino и датчике температуры DS18B20 — 6 комментариев

Добавить комментарий Отменить ответ

Необходимые компоненты

Общие принципы работы датчика температуры DS18B20

Схема проекта

Исходный код программы (скетча)

Похожие статьи

Добавить комментарий Отменить ответ