3.3 数字温度传感器DS18B20

温度传感器的种类繁多,按照测量方式分为接触式和非接触式,按照传感器材料分为热电阻和热电偶两类,按照工作原理分为模拟式和数字式。上一篇介绍了模拟温度传感器LM35,本篇介绍数字温度传感器DS18B20的使用。

1. DS18B20介绍
DS18B20是常用的数字温度传感器,使用集成芯片,采用单总线技术,能够有效的减小外界的干扰,提高测量的精度。其输出的是数字信号,接线非常方便,封装成不同方式可以应用于不同场合,如管道式,螺纹式,磁铁吸附式,不锈钢封装式。
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主要特点:

采用单总线的接口方式。只需要一条数据线就能双向通讯。
测量范围宽,精度高。其测量范围为-55℃ — +125℃ ,在-10—+85℃ 范围内,精度为±0.5℃ 。
多点组网功能。多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点测温。
供电方式灵活。可通过内部寄生电路从数据线上获取电源。
测量参数可配置。DS18B20的测量分辨率可通过程序设定9—12位。
掉电保护功能。内部含有EEPROM,在系统掉电以后,仍可保存分辨率及报警温度的设定值。
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2. 实验材料
Uno R3开发板
配套USB数据线
面包板及配套连接线
DS18B20
10K直插电阻
3. 安装库
本实验用到两个库,分别为「OneWire」和「DallasTemperature」,前者是单总线库,后者是在前者基础上针对Dallas温度传感器封装的库。

在IDE中点击「项目」—「加载库」—「管理库」,查找「OneWire」,选择最新版本进行安装。目前最新版本为2.3.4。
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查找「DallasTemperature」,选择最新版本进行安装。目前最新版本为3.8.0

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4. 实验步骤

1. 根据原理图搭建电路图。

线路连接非常简单,DS18B20的VCC、DQ、GND分别连接到开发板的5V、2、GND。10K电阻一段连接VCC,另一端连接DQ,上拉电阻用于提高I/O口的驱动能力。

实验原理图如下图所示:

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代码:

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

// 数据输出脚接开发板数字引脚2
#define ONE_WIRE_BUS 2

OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);

void setup(void)
{
  Serial.begin(9600);
  sensors.begin();
}

void loop(void)
{ 
  sensors.requestTemperatures(); // 发送命令获取温度
  Serial.print("Temperature for the device 1 (index 0) is: ");
  Serial.println(sensors.getTempCByIndex(0)); 
  delay(500); 
}

3. 连接开发板,设置好对应端口号和开发板类型,进行程序下载

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5. 实验现象

打开串口监视器,波特率设置为9600,串口会循环打印读取的温度值

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参考:

https://blog.csdn.net/TonyIOT/article/details/89047132

https://create.arduino.cc/projecthub/TheGadgetBoy/ds18b20-digital-temperature-sensor-and-arduino-9cc806

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