Про температурные датчики DS18B20

Все-таки фирма «Dallas Semiconductor» рулит. Выпускают множество уникальных и недорогих штуковин. Одна из них — цифровой датчик температуры DS18B20. Штуковина чуть меньше вишневой косточки с тремя выводами. Первый вывод – питание + 5 вольт, второй – общий (ноль), ну а третий – сигнальный, с него снимается последовательный код пропорциональный температуре.  Датчик обеспечивает измерение температуры в диапазоне (–55… +125)°C с погрешностью измерений ±0.5°C на диапазоне (-10… +85)°C. Все процессы на шине управляются центральным микропроцессором.   Внутри – сложная схема с сенсором, АЦП, ПЗУ, регистрами хранения и системой последовательного вывода.

Важная особенность – каждый датчик имеет индивидуальный 64-разрядный идентификационный номер. Это дает возможность кидать на одну линию множество датчиков (до 256) и опрашивать каждый по отдельности. То есть распределять датчики  по большому участку, контролируя температуру в зданиях, инкубаторах и оборудовании или машинах, а также контролировать и управлять температурными процессами. Датчик обеспечивает возможность работы без внешнего источника питания, только за счет паразитного питания однопроводной линии, хотя в этом режиме я его не тестировал. Питание датчика через отдельный вывод производится напряжением от 3,0 В до 5,5 В. Датчик размещается в транзисторном корпусе TO-92. Более подробное описание см. оригинальный документ от производителя на английском языке.

А вот описание реальной системы разработанной и реализованной на кафедре Одесской Академии Пищевых технологий.

Основные функциональные возможности DS18B20 — его температурный преобразователь. Разрешающая способность температурного преобразователя может быть изменена пользователем и составляет 9, 10, 11, или 12 бит, соответствуя приращениям  0.5 °C, 0.25°C, 0.125°C, и 0.0625°C, соответственно. Разрешающая способность по умолчанию установлена 12-бит.

У меня валялось штук пять контроллеров PIC16F628 и я как-то вдруг обнаружил что у меня все термометры или ртутные или спиртовые, что было расценено как явный непорядок. Поэтому было решено собрать несколько схем на этом датчике, для измерения температуры на улице, температуры в квартире, ну и еще сделаю один мини-вариант для измерения температуры человека, а то эти аптечные электронные градусники безбожно врут! Ну еще система измерения температуры понадобится для робота, так что в любом случае нужна будет как испытательная.

!!!!!

Из замеченных недостатков:

1. Высокое термическое сопротивление корпуса. То есть БЫСТРО измерять нельзя. Нельзя измерять быстрые изменения. На видео это видно.

2. Диапазон температур  -55 — +125 явно не промышленный, да и вообще, скажем, зекам в Оймяконе или подземных ниобиевых рудниках на Таймыре (а там –50-60 и даже –70 бывает) температуру он не покажет. То есть даже не весь бытовой диапазон охватывает.

Схема

Плату разводил по одной стороне. Допустил пару косяков при разводке, будут исправлены в последующих выпусках.

Вид сверху. Неработающий разряд – минус температур.

Испытания. Начал дуть феном для сушки волос, потом выключил. Осталось еще в корпус оформить. Себестоимость устройства – 6 долл. Блок питания —  от старой мобилы.

Возможно будет изготовлен экспериментальный вариант с питанием от солнечной батареи на ЖК-индикаторах, чтобы вообще не заморачиваться с питанием. Приклеить на окно и пусть себе вечно работает!  Кстати, кому нужна будет прошивка, пишите, у меня заведомо правильная.

P.S. Сегодня сравнил показания с другим устройством где датчиком является терморезистор. Как мы видим — все совпадает.