WeMos D1 Mini Датчик температуры DS18B20 цифровой

Цена:

180 р.
Код товара: 14245
Оригинальное название:
WeMos D1 Mini WiFi Extension Board DS18B20 Digital Temperature Sensor Shield

DS18B20 Датчик температуры цифровой для WeMos D1 Mini

Одновременно с выходом в недалёком 2014 году чипа беспроводной связи ESP8266EX по стандарту WiFi, набравшего по-настоящему оглушительную популярность в кругу любителей собирать самодельные устройства, компания WEMOS Electronics представила общественности большую линейку собственных модульных электронных плат под торговой маркой WeMos, задав новый вектор развития ардуино-совместимых платформ. Взяв за основу микроконтроллер от компании Espressif Systems, разработчики значительно потрудились не только над уменьшением размеров базовых модулей, сделав их максимально компактными, но и над выпуском целого спектра расширений, предложив пользователям богатый функционал, способный помочь в реализации задач различного уровня сложности при проектировании и конструировании разнообразных полезных изобретений.

Современные электронные продукты WeMos входят в категорию эффективных низкоценовых решений и позиционируются создателями как открытая платформа для самостоятельной разработки многоцелевых устройств на основе беспроводной связи по технологии WiFi. При этом основной упор сделан на создание и развитие изделий с поддержкой сетей нового поколения "Интернет вещей" (англ. - Internet of Things, IoT), чему активно способствуют существующие возможности облачных вычислений и межмашинных взаимодействий.

Чтобы потребитель не смог запутаться в физической совместимости плат, каждая серия обладает своими отличительными особенностями. Например, серия WeMos D1 Mini, к которому принадлежит Датчик температуры DS18B20, имеет синий цвет поверхности текстолита и небольшой скруглённый угловой вырез рядом с маркировкой 3V3.  Вырез служит ориентиром, гарантирующим правильное совмещение нескольких плат между собой.

Технические характеристики

  • Питание: 5В от микроконтроллерной платы, внешнее не требуется
  • Максимальный ток: 1.5 мА
  • Совместимость: WeMos D1 mini / WeMos D1 mini PRO
  • Активные выводы: D2, 5V, GND
  • Измеряемая температура: -55°C...+125°C
  • Погрешность: ±0.5°C в диапазоне -10°C...+85°C
  • Время измерения не превышает 1 секунду
  • Разрешение: настраиваемое, 9-12 бит
  • Интерфейс: 1-Wire
  • Поддержка паразитного питания от линии данных
  • Размер: 27.5 х 25.6 мм

Функционал модуля WeMos DS18B20 Shield

Широко известный температурный сенсор DS18B20 представляет из себя крохотный микроконтроллер, заключённый в маленьком корпусе. На его борту встроена собственная высокоскоростная память SPM SRAM (ScratchPad Memory) размером 9 байт, в которую производится запись данных проводимых измерений. В датчик интегрирована энергонезависимая память EEPROM, сохраняющая различные параметры, включая изменяемую разрядность измерений и пользовательские настройки. А также память ROM, в которой содержится уникальный для каждого изделия 64-битный идентификационный код, благодаря которому по интерфейсу 1-wire можно подключать в схему немногим более 100 датчиков и работать с каждым по отдельности. Всеми действиями DS18B20 должен управлять внешний ведущий контроллер. Основные команды для работы с интерфейсом 1-wire реализованы в подключаемой библиотеке OneWire.

Единственную задачу, которую выполняет DS18B20 — это измерение окружающей среды в диапазоне от -55°C до +125°C. Данные измерений генерируются в виде цифрового сигнала в двоичном формате, передаваемые по протоколу 1-Wire на соответствующий вывод сенсора.

Карта памяти DS18B20

  Карта памяти DS18B20  

Тревожный сигнал

Датчиком предусмотрена крайне полезная функция, называемая "Тревожный сигнал". Пользователь устанавливает в регистре TL нижнее и в регистре TH верхнее значения температуры, при выходе за границы которых, DS18B20 формирует признак тревожного сигнала. Признак хранится в bit7 каждого регистра в виде бита данных S=1, который может быть считан командой поиска.

Формат настраиваемых регистров TH и TL, байты 2 и 3 памяти

bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
S 26 25 24 23 22 21 20

 

Температурный регистр, байты 0 и 1 памяти

DS18B20 выводит значения температуры в градусах Цельсия, данные которой хранятся в виде расширенного 16-битного двоичного числа в регистре температуры. Знаковые биты (S) указывают, является ли температура положительной или отрицательной: для положительных чисел S = 0 и для отрицательных чисел S = 1.

Вид цифрового сигнала при изменении разрешения

  • При 12-разрядном разрешении, регистр температуры будет содержать все 16 бит данных.
  • В 11-битном разрешения bit0 не определён.
  • Для 10-битного разрешения bit1 и bit0 не определены.
  • Для 9-битного разрешения bit2, bit1 и bit0 не определены.

Структура температурного регистра:

Младший байт

bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
23 22 21 20 2-1 2-2 2-3 2-4

 

Старший байт

bit15 bit14 bit13 bit12 bit11 bit10 bit9 bit8
S S S S S 26 25 24

 

Таблица соответствия данных и температуры при 12-битном разрешении

Температура Цифровой сигнал (бинарный) Цифровой сигнал (шестнадцатиричный)
+125°C 0000 0111 1101 0000 07D0h
+85°C 0000 0101 0101 0000 0550h
+25.0625°C 0000 0001 1001 0001 0191h
+10.125°C 0000 0000 1010 0010 00A2h
+0.5°C 0000 0000 0000 1000 0008h
0°C 0000 0000 0000 0000 0000h
-0.5°C 1111 1111 1111 1000 FFF8h
-10.125°C 1111 1111 0101 1110 FF5Eh
-25.0625°C 1111 1110 0110 1111 FE6Fh
-55°C 1111 1100 1001 0000 FC90h

Подробная информация о структуре памяти, регистрах ограничения температуры для функции тревожного сигнала, регистре изменения разрешения выводимых значений измеряемой температуры доступна в разделе с технической документацией.

Программирование DS18B20

Следующий скетч, входящий в состав библиотеки OneWire, наглядно демонстрирует работу с датчиком DS18B20: ищет все подключенные датчики, определяет модель каждого, считывает показания температуры с преобразованием значений в градусы Цельсия и Фаренгейта, после чего выводит информацию через последовательный порт.

WeMos_D1_Mini_DS18x20_Temperature.ino

Результат выполнения скетча

  Wemos D1 Mini DS18b20 demo example  

 

В помощь разработчику, корпорация Dallas Semiconductor разработала библиотеку DallasTemperature, значительно упрощающую написание приложений для взаимодействия с датчиком DS18B20. Библиотека работает в паре с OneWire, в её состав включены несколько примеров, объясняющих использование различных функций сенсора DS18B20.

Добавление OneWire в среду Arduino IDE

Библиотека доступна для самостоятельной установки в разделе полезные ссылки. Также, библиотеку можно установить непосредственно из редактора Ардуино ИДЕ (Меню "Инструменты" -> "Управлять библиотеками").

  Добавление библиотеки OneWire в Arduino IDE  

Техническая информация

Полезные ссылки

Информация представленная на данном информационном ресурсе преследует исключительно рекламные цели и не является договором-офертой !
© Все права защищены 2019г https://compacttool.ru