دماسنج وسیله ای است که دما یا گرادیان دما (درجه گرمی یا سردی یک جسم) را اندازه گیری می کند. یک دماسنج دارای دو عنصر مهم است: (1) یک حسگر دما (به عنوان مثال لامپ دماسنج جیوه ای در شیشه یا سنسور پیرومتریک در دماسنج مادون قرمز) که با تغییر دما ، تغییراتی در این قسمت نیز رخ می دهد. و (2) ابزارهایی برای تبدیل این تغییر به یک مقدار عددی (مثلاً مقیاس مرئی که روی دماسنج جیوه ای در شیشه مشخص شده است یا خروجی دیجیتال یک مدل مادون قرمز). دماسنج ها به طور گسترده در فناوری و صنعت برای نظارت بر فرآیندها، در هواشناسی، در پزشکی و در تحقیقات علمی استفاده می شوند.
مروری بر DS18B20
سنسور دمای دیجیتال +DS18B20U دما را در محدوده 55- تا 125 درجه سانتی گراد اندازه‌گیری می‌کند. این سنسور دما در پکیج سه پین TO-92ساخته میشود و دارای قابلیت اعلان هشدار در نقاط آستانه قابل تعریف توسط کاربر و رزولوشن 9 تا 12 بیت میباشد. این سنسور از طریق یک گذرگاه 1 سیمی ارتباط برقرار می کند که طبق تعریف فقط به یک لاین دیتا (و زمین) برای ارتباط با یک ریزپردازنده مرکزی نیاز دارد. هر DS18B20 دارای یک کد سریال 64 بیتی منحصر به فرد است که به چندین DS18B20 اجازه می دهد تا در همان گذرگاه 1-Wire کار کنند. بنابراین، میتوان از یک ریزپردازنده برای کنترل تعداد بسیاری از DS18B20 که در یک منطقه بزرگ توزیع شده اند، استفاده کرد. علاوه بر این، DS18B20 می تواند تغذیه خود را مستقیماً از لاین دیتا دریافت کند (حالت پارازیت پاور) و این ویژگی سبب میشود این سنسور نیازی به منبع تغذیه خارجی نداشته باشد.
این ویژگی‌ها این سنسور را برای استفاده در کنترل های محیطی HVAC، سیستم های نظارت بر دمای داخل ساختمان ها، تجهیزات یا ماشین آلات و سیستم های نظارت و کنترل فرآیند ، مناسب گردانده است.
کاربردها
مشخصات فنی
- Thermostatic Controls
- Industrial Systems
- Consumer Products
- Thermometers
- Thermally Sensitive Systems
- Output type: Digital-1-Wire
- Temperature range: -55°C to +125°C
- Temperature Accuracy: ± 0.5°C
- Temperature Resolution: Programmable Resolution from 9 to 12 Bits
For more specifications, please refer to datasheet
ویژگی‌های ماژولGebraBit DS18B20
- Ability to assemble sensors with different packages
- User selectable module power supply voltage between 3V3 and 5V
- ON/OFF LED indicator
- Pin Compatible with GEBRABUS
- It can be used as a daughter board of GebraBit MCU Modules
- Featuring Castellated pad (Assembled as SMD Part)
- Separatable screw parts to reduce the size of the board
- Package: GebraBit small (36.29mm x 32.72mm)
ماژولGebraBit DS18B20
GebraBit DS18B20 یک دماسنج دیجیتال تک سیم است. در این ماژول، کاربران میتوانند سنسور اس ام دی DS18B20، یا DS18B20 ضد آب (DIP)، یا هر دو را مونتاژ کنند. همچنین، میتوانند به راحتی ولتاژ منبع تغذیه ماژول را توسط جامپر سلکتور مخصوص تعبیه‌شده، بین 3V3 یا 5V انتخاب کنند که این ویژگی کمک می‌کند کاربران بتوانند از طیف وسیعی از میکروکنترلرها برای ارتباط با ماژول استفاده کنند.
کاربران برای توسعه سخت افزاری و البته توسعه نرم افزاری سنسور،نیاز به یک مدار راه انداز و درایور دارند.GebraBit برای راحتی کاربران این امر را با پیاده سازی مدار سنسور DS18B20 و ارایه دسترسی به پین های آن، محق ساخته است.
برای راه اندازی این ماژول کافیست ماژول GebraBit DS18B20 را در BreadBoard قرار داده سپس با اعمال ولتاژ ، ماژول GebraBit DS18B20 را با هریک از برد های اردوینو، رزبری پای ، دیسکاوری و مخصوصا ماژول GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32 که پیشنهاد ما استفاده از ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit هست،راه اندازی و دیتا را دریافت کنید.
دلیل پیشنهاد ما در راه اندازی ماژول GebraBit DS18B20 با ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit مانند GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32 ،وجود رگولاتور داخلی 3V3 در آنها و سازگاری ترتیب پین های همه ماژول های GebraBit با هم بوده(استاندارد GEBRABUS) که فقط کافیست ماژول GebraBit DS18B20 را مانند تصویر بالا در سوکت مربوطه قرار داده و بدون نیاز به سیم کشی ،ماژول سنسور مورد نظر را توسعه دهید.
دلیل پیشنهاد ما در راه اندازی ماژول GebraBit DS18B20 با ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit مانند GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32 ،وجود رگولاتور داخلی 3V3 در آنها و سازگاری ترتیب پین های همه ماژول های GebraBit با هم بوده(استاندارد GEBRABUS) که فقط کافیست ماژول GebraBit DS18B20 را مانند تصویر بالا در سوکت مربوطه قرار داده و بدون نیاز به سیم کشی ،ماژول سنسور مورد نظر را توسعه دهید.
معرفی بخش‌های ماژول
سنسور DS18B20
سنسور دمای این ماژول بوده که مدار آن طراحی شده است. همانطور که گفته شد کاربران میتوانند هم از ورژن SMD ، هم ورژن DIP و یا از هر دوی آنها روی ماژول استفاده کنند.
جامپر سلکتور VCC SEL
با توجه به وضعیت مقاومت 0R این جامپر ، ولتاژ اصلی تغذیه سنسور از بین “5V” و “3V3” انتخاب میشود
LED تغذیه
با توجه به وضعیت جامپر VCC SEL و اعمال ولتاژ به ماژول توسط پین مربوطه، LED ماژول روشن می شود.
پین‌های ماژول GebraBit DS18B20
پین های تغذیه
- 3V3 و 5V : این پین‌ها می توانند با توجه به وضعیت جامپرسلکتور VCC SEL، تغذیه اصلی سنسور را تامین کنند.
- GND : این پین زمین برای تغذیه سنسور می باشد.
پین DQ
- DQ: این پین، پین ورودی/خروجی دیتای و پین open-drain سیم رابط سنسور میباشد . همچنین وظیفه تامین تغذیه ی سنسور در حالت پارازیت پاور را برعهده دارد.
اتصال به پردازنده
اتصال با GebraBit STM32F303
با توجه به سازگاری ترتیب پین‌های میکروکنترلر GebraBit STM32F303 با پین‌های ماژول GebraBit DS18B20 ) طبق استاندارد (GEBRABUS ، برای اتصال ماژول GebraBit DS18B20 به ماژول GebraBit STM32F303 میتوانید به راحتی آن را به صورت Pin to Pin بر روی ماژول GebraBit STM32F303 قرار داده و ماژول را راه اندازی کنید:
در اینجا برای درک بهتر،اتصال جداگانه این دو ماژول نشان داده شده است.
اتصال با GebraBit ATMEGA32A
با توجه به سازگاری ترتیب پین‌های میکروکنترلر GebraBit ATMEGA32A با پین‌های ماژول GebraBit DS18B20 ) طبق استاندارد (GEBRABUS ، برای اتصال ماژول GebraBit DS18B20 به ماژول GebraBit ATMEGA32A میتوانید به راحتی آن را به صورت Pin to Pin بر روی ماژول GebraBit ATMEGA32A قرار داده و ماژول را راه اندازی کنید:
در اینجا برای درک بهتر،اتصال جداگانه این دو ماژول نشان داده شده است.
توجه: در صورت استفاده از ماژول‌های میکروکنترلریGebraBit توجه داشته باشید که جامپر سلکتورVCC SEL ماژول GebraBit DS18B20روی “3V3” باشد تا راحت تر بتوانید با گرفتن ولتاژ”3V3” از ماژول میکروکنترلری ، ماژول سنسور مورد نظر را راه اندازی کنید.
اتصال با ARDUINO UNO
برای اتصال ماژول GebraBit DS18B20به ARDUINO UNO مراحل زیر را دنبال کنید:
- از آنجاییکه جامپر VCC SEL روی 5V تنظیم شده است، پین “5v” ماژول DS18B20 را به پین “5V” خروجی برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم قرمز)
- پین “GND” ماژول DS18B20 را به پین “GND” برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم سیاه)
- پین “DQ” ماژول DS18B20 را به یکی از پین‌های برد ARDUINO UNO( مثلا D3) متصل کنید.(سیم آبی)
نحوه اتصال موارد ذکر شده در بالا،در این تصویر مشاهده می شود: