مسبار مستشعر DS18B20 والكابل

مسبار مستشعر درجة حرارة DS18B20 له دقة عالية. يمكن أن تصل دقة قياس درجة الحرارة إلى 0.01 ℃, ودقة قياس درجة الحرارة في نطاق درجة الحرارة الواسعة هي 0.1 ℃. استقرار جيد ودقة عالية في الإنتاج الضخم.

من السهل توصيل مسبار المستشعر الرقمي DS18B20 ويمكن استخدامه في مجموعة متنوعة من المواقف بعد تعبئته. مثل نوع الأنابيب المستقيم من الفولاذ المقاوم للصدأ, نوع الخيوط, نوع الامتزاز المغناطيس, نماذج مختلفة, بما في ذلك LTM8877, LTM8874 وما إلى ذلك.
DS18B20 هو مستشعر درجة حرارة رقمية شائعة الاستخدام. إنه يخرج إشارة رقمية وله خصائص الحجم الصغير, أجهزة منخفضة النفقات العامة, القدرة القوية لمكافحة التداخل ودقة عالية. يتغير مظهره بشكل أساسي اعتمادًا على التطبيق. يمكن استخدام DS18B20 المغطاة لقياس درجة حرارة الكابل, تصفح قياس درجة حرارة ماء الفرن, قياس درجة حرارة المرجل, قياس درجة حرارة غرفة الماكينة, قياس درجة حرارة الدفيئة الزراعية, قياس درجة حرارة الغرفة النظيفة, قياس درجة حرارة مستودع الذخيرة وغيرها من مناسبات درجة الحرارة غير المحدودة. مقاومة للارتداء ومقاومة التأثير, صغير الحجم, سهل الاستخدام, مع أشكال التعبئة المختلفة, إنه مناسب لقياس درجة الحرارة الرقمية والتحكم في مختلف معدات المساحات الصغيرة.

الميزات الرئيسية لمستشعر مستشعر DS18B20
1. الميزات الرئيسية لـ DS18B20
1.1. نطاق الجهد القابل للتكيف أوسع, نطاق الجهد: 3.0~ 5.5v, ويمكن أن يتم تشغيله بواسطة خط البيانات في وضع الطاقة الطفيلي
1.2. طريقة واجهة أحادية السلك الفريدة. عندما يتم توصيل DS18B20 بالمعالج الدقيق, يحتاج فقط إلى خط منفذ واحد لتحقيق اتصال ثنائي الاتجاه بين المعالج الدقيق و DS18B20.
1.3. يدعم DS18B20 وظيفة الشبكات متعددة النقاط. يمكن توصيل متعددة DS18B20 بالتوازي على الخطوط الثلاثة الوحيدة لتحقيق قياس درجة حرارة متعددة النقاط.
1.4. لا يتطلب DS18B20 أي مكونات خارجية أثناء الاستخدام. يتم دمج جميع مكونات الاستشعار ودوائر التحويل في دائرة متكاملة على شكل دائرة ثلاثية.
1.5. نطاق درجة الحرارة -55 ℃～+125 ℃, الدقة ± 0.5 ℃ عند -10 ～+85 ℃
1.6. القرار القابل للبرمجة هو 9 ~ 12 بت, ودرجات حرارة القابلة للحل المقابلة هي 0.5 ℃, 0.25℃, 0.125℃ و 0.0625 ℃ على التوالي, التي يمكن أن تحقق قياس درجة حرارة عالية.
1.7. بدقة 9 بت, يمكن تحويل درجة الحرارة إلى أرقام تصل إلى 93.75 مللي ثانية. بدقة 12 بت, يمكن تحويل قيمة درجة الحرارة إلى أرقام تصل إلى 750 مللي ثانية, وهو أسرع.
1.8. ينتج عن القياس إشارات درجة الحرارة الرقمية مباشرة ويتم نقلها بشكل تسلسل إلى وحدة المعالجة المركزية عبر "حافلة خط واحد". في نفس الوقت, يمكن إرسال رمز فحص CRC, التي لديها قدرات قوية لمكافحة التداخل وتصحيح الخطأ.
1.9. خصائص الجهد السلبي: عندما يتم عكس قطبية مصدر الطاقة, لن يتم حرق الشريحة بسبب الحرارة, لكنها لن تعمل بشكل صحيح.

2. المظهر والهيكل الداخلي لمستشعر DS18B20
يتكون الهيكل الداخلي لمستشعر DS18B20 بشكل أساسي من أربعة أجزاء: 64-البت photolithography rom, مستشعر درجة الحرارة, إنذار درجة الحرارة غير المتطابق يثير TH و TL, وسجل التكوين.
ظهور وترتيب دبوس DS18B20 كما يلي:

DS18B20 تعريف PIN:
(1) DQ هي محطة إدخال/إخراج الإشارة الرقمية;
(2) GND هو أرض السلطة;
(3) VDD هي محطة الإدخال لمصدر الطاقة الخارجي (ترتكز على وضع أسلاك الطاقة الطفيلي).
3. مبدأ العمل لـ DS18B20
مبدأ توقيت القراءة والكتابة وقياس درجة الحرارة من DS18B20 هي نفسها تلك الموجودة في DS1820, باستثناء أن عدد أرقام قيمة درجة الحرارة التي تم الحصول عليها يختلف بسبب قرارات مختلفة, ويتم تقليل وقت التأخير أثناء تحويل درجة الحرارة من 2s إلى 750 مللي ثانية. يتغير معدل التذبذب لارتفاع درجة الحرارة معامل مذبذب الكريستال بشكل كبير مع التغيرات في درجة الحرارة, ويتم استخدام الإشارة التي تم إنشاؤها كمدخل نبض العداد 2. عداد 1 وسجل درجة الحرارة مسبقًا مسبقًا بقيمة أساسية تتوافق مع -55 درجة مئوية. عداد 1 يعترض على إشارة النبض الناتجة عن مذبذب الكريستال معامل درجة الحرارة المنخفضة. عندما تكون قيمة الإعداد المسبق للعداد 1 ينخفض إلى 0, سيتم زيادة قيمة سجل درجة الحرارة بواسطة 1, قيمة الإعداد المسبق للعداد 1 سيتم إعادة تحميلها, ومكافحة 1 سيتم إعادة تشغيل حساب إشارات النبض التي تم إنشاؤها بواسطة مذبذب الكريستال معامل درجة الحرارة المنخفضة. تستمر هذه الدورة حتى العداد 2 تهم 0, ثم يتوقف عن تجميع قيمة سجل درجة الحرارة. في هذا الوقت, القيمة في سجل درجة الحرارة هي درجة الحرارة المقاسة. تراكم المنحدر في الشكل 3 يستخدم لتعويض وتصحيح اللاخطية في عملية قياس درجة الحرارة, ويستخدم إخراجها لتصحيح قيمة الإعداد المسبق للعداد 1.

مستشعر DS18B20 مع دقة تصل إلى 0.01 ℃

مسبار مستشعر DS18B20 المخصص والكابل

DS18B20 لديه 4 مكونات البيانات الرئيسية:
(1) يتم تصوير الرقم التسلسلي 64 بت في ROM المصورة قبل مغادرة المصنع. يمكن اعتباره رمز العنوان التسلسلي لـ DS18B20. ترتيب ROM 64 بت من ROM: الأول 8 أجزاء (28ح) هل رقم المنتج, واليسبته 48 البتات هي العدد التسلسلي لـ DS18B20 نفسه. الأخير 8 البتات هي رمز فحص التكرار الدوري في السابق 56 أجزاء (CRC = x8+x5+x4+1). تتمثل وظيفة ROM في التصوير الضوئي لجعل كل DS18B20 مختلفًا, بحيث يمكن توصيل عدة DS18B20s بحافلة واحدة.
(2) يمكن لمستشعر درجة الحرارة في DS18B20 إكمال قياس درجة الحرارة. خذ تحويل 12 بت كمثال: يتم توفيره في شكل قراءة مكملة لثلاثة بتات من 16 بت, معبراً عنه في شكل 0.0625 درجة مئوية/LSB, حيث S هي بتة علامة.
هذه هي البيانات 12 بت التي تم الحصول عليها بعد تحويل 12 بت, التي يتم تخزينها في اثنين من الكباش 8 بت من 18B20. الأول 5 البتات في الثنائي هي البتات الإشارة. إذا كانت درجة الحرارة المقاسة أكبر من 0, هؤلاء 5 البتات 0. فقط اضرب القيمة المقاسة 0.0625 للحصول على درجة الحرارة الفعلية. إذا كانت درجة الحرارة أقل من 0, هؤلاء 5 البتات 1, ويجب قلب القيمة المقاسة, زائد 1, ثم تضاعف 0.0625 للحصول على درجة الحرارة الفعلية. على سبيل المثال, الإخراج الرقمي +125 ℃ هو 07d0h, الإخراج الرقمي +25.0625 ℃ هو 0191H, الإخراج الرقمي من -25.0625 ℃ هو Fe6FH, والإخراج الرقمي -55 ℃ هو FC90H.
(3) DS18B20 درجة حرارة مستشعر درجة الحرارة DS18B20. تشتمل الذاكرة الداخلية لمستشعر درجة الحرارة على ذاكرة الوصول العشوائي عالي السرعة وذاكرة Eepram غير القابلة للمسح كهربائيًا, الذي يخزن درجات الحرارة العالية ودرجات الحرارة المنخفضة, TL والسجلات الهيكلية.
(4) سجل التكوين معنى كل جزء من هذا البايت كما يلي:
طاولة 3: هيكل سجل التكوين

البتات الخمسة السفلية دائما "1", و TM هو بت الاختبار, الذي يستخدم لتعيين ما إذا كان DS18B20 في وضع العمل أو وضع الاختبار. تم تعيين هذا بت على 0 عندما يغادر DS18B20 المصنع, ويجب ألا يغيره المستخدمون. يتم استخدام R1 و R0 لتعيين القرار, كما هو موضح في الجدول التالي: (تم تعيين DS18B20 12 بتات عند شحنها من المصنع)
طاولة 4: جدول إعداد دقة درجة الحرارة

4. ذاكرة التخزين المؤقتة عالية السرعة تتكون ذاكرة التخزين المؤقتة عالية السرعة من 9 بايت, ويظهر تخصيصه في الجدول 5. عند إصدار أمر تحويل درجة الحرارة, يتم تخزين قيمة درجة الحرارة المحولة في البايتات 0 و 1st لذاكرة ذاكرة التخزين المؤقت في شكل مكمل ثنائية البايت. يمكن لمكافحة متحكم قراءة هذه البيانات من خلال واجهة السلك الواحد. عند القراءة, البت المنخفض في المقدمة والبت العالية في الخلف. يظهر تنسيق البيانات في الجدول 1. حساب درجة الحرارة المقابلة: عندما تكون علامة البت s = 0, تحويل البت الثنائي مباشرة إلى عشري; عندما S = 1, قم أولاً بتحويل المكمل إلى الكود الأصلي, ثم احسب القيمة العشرية. طاولة 2 يظهر بعض قيم درجة الحرارة المقابلة. البايت التاسع هو بايت فحص التكرار.
طاولة 5: DS18B20 توزيع التسجيل المؤقت

وفقا لبروتوكول الاتصالات DS18B20, المضيف (شريحة واحدة من الحواسيب الصغيرة) يجب أن تمر بثلاث خطوات للتحكم في DS18B20 لإكمال تحويل درجة الحرارة: يجب إعادة تعيين DS18B20 قبل القراءة والكتابة. بعد النجاح الناجح, يتم إرسال أمر ROM, وأخيرا يتم إرسال أمر ذاكرة الوصول العشوائي, بحيث يمكن إجراء العملية المحددة مسبقًا على DS18B20. تتطلب إعادة تعيين وحدة المعالجة المركزية الرئيسية لسحب خط البيانات لأسفل 500 microseconds ثم إطلاقها. عندما يتلقى DS18B20 الإشارة, ينتظر حوالي 16 ل 60 microseconds, ثم يرسل نبضًا منخفضًا من 60 ل 240 microseconds. تستقبل وحدة المعالجة المركزية الرئيسية هذه الإشارة للإشارة إلى إعادة تعيين ناجحة.
طاولة 6: قائمة تعليمات ROM