Датчик температуры DS18B20 цифровой компактный

Технические характеристики

• Питание: 3.0-5.5В постоянного тока DC
• Максимальный ток: 1.5 мА
• ИС термодатчика: DS18B20 Dallas / аналог
• Диапазон измерения температуры: -55°C ~ +125°C
• Погрешность (гистерезис): ±0.5°C в промежутке от -10°C до +85°C
• Разрядность данных: 9-бит, 10-бит, 11-бит, 12-бит
• Шаг измерения 0.5°С, 0.25°С, 0.125°С, 0.0625°С
• Время измерения: 94 мсек, 188 мсек, 375 мсек, 750 мсек
• Интерфейс: однопроводной, 1-Wire (OneWire)
• Устойчивость к агрессивным кислотным средам: нет
• Разъём коммутации: 1х3 контакта с шагом 2.54мм
• Размеры: 21 х 10 x 10.5мм

Самое разнообразное климатическое оборудование, контролирующее температуру окружающей среды, повсеместно используется в человеческой жизнедеятельности. Оно создаёт комфортные условия существования не только для людей, но и для животных или растений. Многие современные электронные приборы-термометры способны измерять температуру благодаря присутствию в них ультракомпактных цифровых микросхем датчиков и сенсоров, чувствительных к нагреву и охлаждению, и функционирующих в различных температурных диапазонах. С учётом глобального роста количества интегрируемых микроэлектронных устройств, управляющих каминами и обогревателями, кондиционерами и вентиляторами, или иными установками и агрегатами в быту, промышленности, а также в сельском хозяйстве, для определения температурных показаний всё чаще используются высокоточные и энергоэффективные цифровые датчики.

Функционал датчика DS18B20

Модуль компактного цифрового термометра основан на широко распространённом температурном сенсоре DS18B20. Чип датчика DS18B20 установлен на универсальной несущей плате размерами 21х10мм с двухсторонней разводкой линий питания и данных для проводного подключения методом пайки или беспаячного прототипирования. В схеме модуля предусмотрена внутренняя подтяжка цифрового выхода интерфейса 1-Wire к высокому логическому уровню через резистор 10кОм. Дополнительно установлен световой индикатор, указывающий на наличие рабочего напряжения питания.

Цифровой модуль DS18B20 выполняет единственную задачу — измеряет температуру окружающей воздушной среды в диапазоне от -55°C до +125°C. Данные измерений генерируются в виде цифрового сигнала в двоичном формате, передающиеся по протоколу 1-Wire на соответствующий вывод сенсора. На борту чипа DS18B20 интегрирована высокоскоростная память SPM SRAM (ScratchPad Memory) размером 9 байт, в которую осуществляется запись данных производимых измерений. В датчике интегрирована энергонезависимая память EEPROM, хранящая различные параметры, включая настраиваемую разрядность данных измерений и пользовательские настройки. А также имеется память ROM с записанным в ней уникальным для каждого изделия 64-битный идентификационным кодом, благодаря которому по интерфейсной шине 1-wire можно подключать в схему немногим более 100 датчиков, и работать с каждым из них в отдельности. Любые операции с датчиком DS18B20 выполняются внешним управляющим контроллером (хост-системой). Команды для программирования датчика DS18B20 c интерфейсом 1-wire, включая несколько разнообразных примеров, реализованы в подключаемой С/С#-совместимой библиотеке OneWire (см.раздел с программным обеспечением).

Примечание. Измерение температурных параметров жидкости или грунтовой массы настоящим модулем недопустимо — следует применять модель полностью герметичного датчика DS18B20, исключающего прямой контакт с исследуемыми материалами.

Питание датчика DS18B20

Компактный модуль с цифровым термометром DS18B20 может быть подключен к управляющей хост-системе двумя способами:

1. С использованием внешнего источника напряжения, подключенного к выводам Vdd(+) и GND(-). Модуль оснащён контуром подтягивания сигнального выхода к питанию: между контактами Vdd и DQ установлен резистор 10кОм. Дополнительное внешнее подтягивание линии данных Out (DQ) не требуется.
2. По схеме "паразитного" питания. Напряжение на датчик поступает через выводы сигнального выхода Out(+) и GND(-). Контакт DQ обязательно подтягивается к напряжению питания постоянного тока 3.0-5.5В DC через резистивный элемент (4.7-10кОм). Вывод Vdd остаётся плавающим.

Примеры схем подключения датчика DS18B20 с питанием от внешнего источника или с "паразитным" питанием приведены в спецификации (datasheet).

Принципиальная схема компактного модуля DS18B20

 

Физические размеры, мм

 

Техническая документация

1. Спецификация цифрового термометра DS18B20 Dallas (англ., PDF)

Программное обеспечение

1. Библиотека 1-Wire в репозитории GitHub