(SKU:RB-02S020A)DS18B20数字温度传感器
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产品概述
最新推出的DS18B20数字温度传感器采用美国DALLAS公司生产的DS18B20一总线数字温度感测元件其测温范围 -55℃~+125℃,固有测温分辨率0.5℃,支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现多点测温,测量结果以9~12位数字量方式串行传送。 DS18B20数字温度传感器可在各种单片机控制器上应用,尤其在Arduino控制器上更为简单,现成库函数调用,即可完成温度测量,通过3P传感器连接线插接到Arduino专用传感器扩展板上,可以非常容易地实现与环境温度感知相关的互动作品。
规格参数
- 类型:数字模块(一总线接口)
- 可用于检测周围空气温度
- 温度测量范围:-55℃~+125℃
- 测量精度:±0.5 °C(-10 °C至+85 °C范围内)
- 9位~12位A/D转换精度
- 分辨率:0.5℃
- 供电电压:3.3V或5V
接口定义
- S:输出信号
- +:电源(VCC)
- -:地(GND)
使用方法
工作原理
DS18B20 是一款常用的数字温度传感器,DS18B20 主要由 64 位光刻 ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器 TH 和 TL、配置寄存器等四部分组成,具有体积小,使用方便,抗干扰能力强,精度高等特点,适用于各种狭小空间数字测温和控制领域。
DS18B20 提供9位(二进制)温度读数来表示所测的温度值,采用单线接口,使用时,仅需要一条口线即可实现与单片机的双向通信,简化了分布式温度传感器的应用。在使用中不需要任何外围元件,且支持多点组网的功能,多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线上,最多可并联8个,实现多点测温。温度测量范围是 -55 - +125℃,固有测温分辨率为 ±0.5℃,可在 1 秒内把温度变换成数字信号输出。
DS18B20 有两种供电方式,即数据总线供电方式与外部供电方式,采用数据总线供电虽然可以节省一根导线,但完成温度测量的时间较长;采取外部供电方式虽然多用了一根导线,但是测量速度较快,可以根据实际需求选择供电方式。
编程原理
数字温度传感器模块引出三个接口,包含有数据线 S,电源 Vcc 和地线 GND,实际应用时,可以将数据线 S 端与 Arduino 控制器的数字引脚连接,如 D2,Arduino 专门提供了可供调用的库函数,该函数的文件名分别为 DallasTemperature 和 OneWire,您可以直接从此下载库文件,然后把该库文件复制到 Arduino 集成开发环境的安装目录下的 Libraries 文件夹下。通过分别在程序中引用 DallasTemperature.h 和 OneWire.h,并分别实例化对象 OneWire 和 Sensor 类,直接使用类的成员函数来实现数字传感器的温度采集。
硬件设备
我们使用Arduino控制器来做个测试,要用到硬件设备如下:
- Carduino UNO 控制器 * 1个
- 传感器扩展板V5.0 * 1个
- DS18B20 温度传感器模块 * 1个
- 通用3P传感器连接线 * 1个
- USB 数据通信线 * 1个
程序1接线图
例子程序1
- 如程序1接线图所示,使用传感器连接线将DS18B20 温度传感器连接到Arduino传感器扩展板的数字接口。先把下载的库文件解压缩到你的Arduino安装目录下的hardware\libraries 里面。然后将代码编译后下载到Arduino里,就可以在串口助手窗口上显示测得的当前值。
#include <OneWire.h> #include <DallasTemperature.h> // 定义DS18B20数据口连接arduino的2号IO上 #define ONE_WIRE_BUS 2 // 初始连接在单总线上的单总线设备 OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS); DallasTemperature sensors(&oneWire); void setup(void) { // 设置串口通信波特率 Serial.begin(9600); Serial.println("Dallas Temperature IC Control Library Demo"); // 初始库 sensors.begin(); } void loop(void) { Serial.print("Requesting temperatures..."); sensors.requestTemperatures(); // 发送命令获取温度 Serial.println("DONE"); Serial.print("Temperature for the device 1 (index 0) is: "); Serial.println(sensors.getTempCByIndex(0)); }
程序1效果
程序2接线图
例子程序2
- 如程序2接线图所示,使用传感器连接线将DS18B20 温度传感器连接到Arduino传感器扩展板的数字接口。先把下载的库文件解压缩到你的Arduino安装目录下的hardware\libraries 里面。然后将代码编译后下载到Arduino里,就可以在串口助手窗口上显示测得的当前值。
#include <OneWire.h> OneWire ds(10); // 连接arduino10引脚 void setup(void) { Serial.begin(9600); } void loop(void) { byte i; byte present = 0; byte type_s; byte data[12]; byte addr[8]; float celsius, fahrenheit; if ( !ds.search(addr)) { Serial.println("No more addresses."); Serial.println(); ds.reset_search(); delay(250); return; } Serial.print("ROM ="); for( i = 0; i < 8; i++) { Serial.write(' '); Serial.print(addr[i], HEX); } if (OneWire::crc8(addr, 7) != addr[7]) { Serial.println("CRC is not valid!"); return; } Serial.println(); // the first ROM byte indicates which chip switch (addr[0]) { case 0x10: Serial.println(" Chip = DS18S20"); // or old DS1820 type_s = 1; break; case 0x28: Serial.println(" Chip = DS18B20"); type_s = 0; break; case 0x22: Serial.println(" Chip = DS1822"); type_s = 0; break; default: Serial.println("Device is not a DS18x20 family device."); return; } ds.reset(); ds.select(addr); ds.write(0x44,1); // start conversion, with parasite power on at the end delay(1000); // maybe 750ms is enough, maybe not // we might do a ds.depower() here, but the reset will take care of it. present = ds.reset(); ds.select(addr); ds.write(0xBE); // Read Scratchpad Serial.print(" Data = "); Serial.print(present,HEX); Serial.print(" "); for ( i = 0; i < 9; i++) { // we need 9 bytes data[i] = ds.read(); Serial.print(data[i], HEX); Serial.print(" "); } Serial.print(" CRC="); Serial.print(OneWire::crc8(data, 8), HEX); Serial.println(); // convert the data to actual temperature unsigned int raw = (data[1] << 8) | data[0]; if (type_s) { raw = raw << 3; // 9 bit resolution default if (data[7] == 0x10) { // count remain gives full 12 bit resolution raw = (raw & 0xFFF0) + 12 - data[6]; } } else { byte cfg = (data[4] & 0x60); if (cfg == 0x00) raw = raw << 3; // 9 bit resolution, 93.75 ms else if (cfg == 0x20) raw = raw << 2; // 10 bit res, 187.5 ms else if (cfg == 0x40) raw = raw << 1; // 11 bit res, 375 ms // default is 12 bit resolution, 750 ms conversion time } celsius = (float)raw / 16.0; fahrenheit = celsius * 1.8 + 32.0; Serial.print(" Temperature = "); Serial.print(celsius); Serial.print(" Celsius, "); Serial.print(fahrenheit); Serial.println(" Fahrenheit"); }
程序2效果
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