Ардуино термометр на основе датчика температуры DS18B20

Один раз мы уже реализовали проект термометра на основе датчика температуры DS18B20. Сегодня мы сделаем термометр на основе этого датчика другим способом, разберемся с DS18B20 и используем несколько дополнительных библиотек.

Мы сделаем LCD-термометр или, как вариант, Serial-термометр (напечатает данные о температуре на последовательном мониторе Arduino IDE) на основе микроконтроллера Ардуино и цифрового датчика DS18B20, макетов, перемычек. Таким образом, вы сможете измерять температуру воздуха, жидкости, например, воды и температуру земли.

Информация о сенсоре DS18B20

DS18B20 - это цифровой температурный датчик с интерфейсом 1-Wire от Maxim IC. На выходе мы получаем информацию в Цельсиях с точностью от 9 до 12 бит, от -55 до 125 (+/- 0,5). Каждый датчик имеет уникальный 64-разрядный серийный номер, что позволяет использовать огромное количество датчиков на одной шине данных.

Особенности:

• Для уникального интерфейса 1-Wire® требуется только один порт для связи.
• Каждое устройство имеет уникальный 64-битный последовательный код, хранящийся в ПЗУ.
• Многоточечная возможность упрощает использование распределенных температурных зондов.
• Не требует внешних компонентов.
• Может питаться от линии передачи данных.
• Диапазон мощности от 3,0 до 5,5 В.
• Измеряет температуру от -55°C до + 125°C (от -67 °F до + 257 °F) ± 0,5°C от -10°C до + 85°C.
• Разрешение термометра выбирается пользователем от 9 до 12 бит.
• Преобразует температуру в 12-битное цифровую переменную в 750 мс (макс.).
• Определяемые пользователем энергонезависимые (NV) настройки сигнализации.
• Команда поиска по тревоге идентифицирует и адресует устройства, температура которых находится за пределами запрограммированных пределов (состояние аварийной сигнализации).
• Применяется в термостатических устройствах, промышленных системах, потребительских товарах, термометрах или в любых термических чувствительных системах.

Комплектующие

Чтобы сделать термометр, вам понадобятся следующие детали:

• Плата Arduino (UNO, DUE, Micro и т.п.);
• Датчик DS18B20 (водонепроницаемый или нет);
• Резистор 4.7К (в некоторых магазинах продается датчик с резистором 4,7 тыс.);
• ЖК-дисплей 16x2 с шиной I2C;
• Макет;
• Перемычки.

Из программного обеспечения нужно иметь установленную Arduino IDE.

Библиотеки

Прежде чем вы начнете делать термометр, загрузите и распакуйте следующие библиотеки для Arduino в:

/Progam Files (x86)/Arduino/Libraries (по умолчанию):

• 1- Wire шина;
• Dallas Temperature (делает все вычисления и другие вещи);
• Liquid Crystal I2C.

Все библиотеки вы можете скачать по ссылкам выше или на нашем сайте в разделе Библиотеки.

Термометр через последовательный монитор

Чтобы отобразить данные на последовательном мониторе, подключите датчик DS18B20 к Arduino, используя перемычки и макет, и не забудьте подключить или припаять резистор 4.7k между контактом 2 и 3 датчика.

Затем скачайте, откройте и загрузите файл .ino, который называется - DS18B20_Serial, ниже.

Если все в порядке, вы должны увидеть измеренную температуру на серийном мониторе Arduino IDE.

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
 
// Провод данных подключен к контакту 2 на Arduino
#define ONE_WIRE_BUS 2
 
// Настройка oneWire для связи с любыми устройствами OneWire 
// (не только Maxim/Dallas температурные IC)
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
 
DallasTemperature sensors(&oneWire);
 
void setup(void)
{
  // Старт серийного порта
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Dallas Temperature IC демо");

  // Запуск библиотеки
  sensors.begin();
} 
 
void loop(void)
{
  // запрашиваем sensor.requestTemperatures() для получения глобальной температуры
  // запрос всех устройств на шине
  Serial.print(" Запрашиваем температуру...");
  sensors.requestTemperatures(); // Отправляем команды для получения температуры
  Serial.println("DONE");

  Serial.print("Температура: ");
  Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0)); // Почему "byIndex"? 
    // У вас может быть несколько IC на одной шине. 
    // 0 относится к первой IC
    delay(1000);
}

Термометр с ЖК-дисплеем

Если вы не хотите измерять температуру через последовательный монитор, то этот шаг для вас.

Подключите ЖК-дисплей I2C к контактам UNO:

• A4 (SDA),
• A5 (SCL),
• к цифровому выходу 2.

Затем скачайте и загрузите файл .ino, который называется - DS18B20_I2C_LCD. Если все в порядке, вы увидите показания температуры на дисплее.

#include <OneWire.h> 
#include <DallasTemperature.h>//
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); 

#define ONE_WIRE_BUS 2
// Настройте oneWire для связи с любыми устройствами OneWire (а не только с микросхемами температуры Maxim / Dallas)
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

DallasTemperature sensors(&oneWire);

void setup() 
  {
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  sensors.begin();
  }
void loop() 
{
  sensors.requestTemperatures(); 
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print(sensors.getTempCByIndex(0)); 
  lcd.print(" *C");
  delay(3000);
  }

На этом пока всё. Хороших вам проектов.