WeMos D1 Mini Датчик температуры DS18B20 цифровой
Арт. 14245
220 ₽
менее 50 шт.
Описание
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 постоянного тока DC
- Максимальный ток: 1.5 мА
- Совместимость: WeMos D1 mini / WeMos D1 mini PRO
- Активные выводы: D2, 5V, GND
- Температурный датчик: DS18B20 / аналог
- Температура измерения: -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
- 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 с записанным в неё уникальным для каждого изделия 64-битный идентификационным кодом, благодаря которому по интерфейсу 1-wire можно подключать в схему немногим более 100 датчиков и работать с каждым по отдельности. Всеми действиями над DS18B20 должен выполнять внешний управляющий контроллер (хост-система). Основные команды для работы с интерфейсом 1-wire реализованы в подключаемой С/С#-совместимой 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 регистров памяти DS18B20
 |
Сигнал оповещения
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
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 Wemos 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.
Файл: WeMos_D1_Mini_DS18x20_Temperature.ino
Демонстрация результатов выполнения скетча
 |
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").
 |
Техническая документация
- Спецификация цифрового термометра DS18B20 Dallas (англ., PDF)
Программное обеспечение