مشخصات سنسور DS18B20
معرفی سنسور DS18B20 در پکیج TO-92
سنسور DS18B20 یک حسگر دمای دیجیتال بسیار پرکاربرد از خانواده Dallas/Maxim است که در پکیج TO-92 عرضه میشود و بهدلیل دقت بالا، سادگی راهاندازی و قیمت مناسب، به یکی از محبوبترین سنسورهای دما در بین طراحان الکترونیک، دانشجویان و علاقهمندان آردوینو و رزبریپای تبدیل شده است. این سنسور خروجی کاملاً دیجیتال دارد و بر خلاف سنسورهای آنالوگ مانند LM35 و NTC نیازی به مدارهای تقویتکننده، ADC خارجی و کالیبراسیون پیچیده ندارد؛ کافی است آن را با سه پایه ساده به میکروکنترلر متصل کنید تا دما را با دقت بالا و پایداری خوب دریافت نمایید.
ساختار و نحوه عملکرد سنسور DS18B20
DS18B20 در ظاهر بسیار شبیه یک ترانزیستور در قاب TO-92 است و سه پایه دارد:
۱. GND – اتصال به زمین مدار
۲. DQ – خط داده دیجیتال (One-Wire)
۳. VDD – تغذیه سنسور
مهمترین ویژگی این سنسور استفاده از پروتکل One-Wire است. در این پروتکل، تبادل اطلاعات و حتی در صورت تمایل، تأمین تغذیه از طریق یک سیم مشترک انجام میشود. به این ترتیب شما میتوانید دهها سنسور DS18B20 را فقط با یک پایه از میکروکنترلر آدرسدهی و خوانش کنید. هر سنسور دارای کد ۶۴ بیتی یکتا است که امکان شناسایی و مدیریت چندین سنسور روی یک خط را فراهم میکند؛ این ویژگی برای پروژههایی مثل شبکه سنسورهای دمایی در گلخانه، اتاق سرور، بویلرخانه یا خطوط تولید بسیار کاربردی است.
محدوده دمایی و دقت اندازهگیری سنسور DS18B20
مطابق دیتاشیت، محدوده کاری DS18B20 از ۵۵– درجه تا ۱۲۵+ درجه سانتیگراد است. دقت اندازهگیری در بازه ۱۰– تا ۸۵+ درجه معمولاً حدود ±۰٫۵ درجه سانتیگراد است که برای اکثر کاربردهای صنعتی سبک، خانگی و آموزشی کاملاً مناسب است. رزولوشن خروجی بین ۹ تا ۱۲ بیت قابل تنظیم است. در رزولوشن ۱۲ بیت، تفکیکپذیری اندازهگیری تا ۰٫۰۶۲۵ درجه سانتیگراد میرسد که امکان کنترل بسیار دقیق دما را مهیا میکند. در صورت نیاز به سرعت نمونهبرداری بالاتر میتوانید رزولوشن را به ۹ یا ۱۰ بیت کاهش دهید تا زمان تبدیل کمتر شود.
تغذیه و سیمبندی سنسور DS18B20
این سنسور در بازه ۳٫۰ تا ۵٫۵ ولت کار میکند و بهراحتی با انواع بردهای Arduino، ESP8266، ESP32، AVR، PIC، STM32 و Raspberry Pi سازگار است. دو روش اصلی برای تغذیه وجود دارد:
تغذیه معمولی (Normal Power): پایه VDD به ولتاژ تغذیه و پایه GND به زمین متصل میشود. پایه DQ نیز از طریق یک مقاومت پولآپ (معمولاً ۴٫۷ کیلو اهم) به خط تغذیه وصل شده و همزمان به پایه دیجیتال میکروکنترلر متصل میشود.
تغذیه پارازیتی (Parasite Power): در این حالت پایه VDD به زمین وصل میشود و سنسور انرژی مورد نیاز را از خط داده دریافت میکند. این روش در مواقعی که محدودیت سیمکشی وجود دارد مفید است، هرچند برای پروژههای معمولی استفاده از تغذیه عادی پیشنهاد میشود.
به دلیل دیجیتال بودن خروجی، کابلهای نسبتاً طولانی را میتوان بدون افت محسوس دقت و بدون تأثیر جدی نویز روی اندازهگیری استفاده کرد؛ البته رعایت نکات طراحی مانند استفاده از کابل شیلددار، مقاومت پولآپ مناسب و توپولوژی صحیح شبکه توصیه میشود.
مزیتها نسبت به سنسورهای آنالوگ
در مقایسه با سنسورهای آنالوگ مانند LM35 یا ترمیستور NTC، سنسور DS18B20 چند مزیت مهم دارد:
خروجی دیجیتال و بدون نیاز به ADC: خطای ناشی از مبدل آنالوگ به دیجیتال حذف میشود و خواندن دما با چند خط کد انجام میشود.
مقاومت بالاتر در برابر نویز: به علت انتقال دیجیتال، نویز و افت ولتاژ تأثیر کمتری روی نتیجه دارد.
امکان استفاده از چند سنسور روی یک خط: با استفاده از آدرس منحصربهفرد هر سنسور، میتوانید شبکهای از سنسورها را تنها با یک پایه میکروکنترلر مدیریت کنید.
کالیبراسیون کارخانهای: در بسیاری از کاربردها نیاز به کالیبراسیون مجدد نیست و سنسور بهصورت آماده برای استفاده تحویل داده میشود.
کاربردهای رایج سنسور DS18B20
بهدلیل قابلیتها و قیمت مناسب، این سنسور در پروژهها و محصولات مختلفی استفاده میشود، از جمله:
پروژههای آموزشی و دانشگاهی با آردوینو و رزبریپای
سیستمهای کنترل دما در گلخانهها، سالنهای پرورش قارچ و مرغداریها
کنترل دمای آب در آکواریوم، استخر، چیلر و بویلر (با استفاده از نسخه ضدآب سنسور)
مانیتورینگ دمای اتاق سرور، رک شبکه و تجهیزات الکترونیکی
سیستمهای هوشمند خانگی (BMS) برای کنترل تهویه، گرمایش و سرمایش
ثبت و لاگگیری دما در دیتالاگرها و سیستمهای اینترنت اشیا (IoT)
کنترل دمای باتریها، موتورهای DC و منابع تغذیه
اگر نسخه ضدآب DS18B20 را انتخاب کنید (معمولاً در قالب پروب فلزی یا PVC با کابل)، میتوانید آن را مستقیماً در مایعات یا محیطهای مرطوب به کار ببرید؛ اما نسخه TO-92 که در این صفحه معرفی شده، مناسب نصب روی برد، داخل دستگاه یا درون محفظههای محافظ است.
راهاندازی با آردوینو و میکروکنترلرها
برای راهاندازی سنسور DS18B20 با آردوینو، کتابخانههای متنوعی مانند OneWire و DallasTemperature وجود دارد. این کتابخانهها کار با سنسور را بسیار ساده میکنند؛ تنها کافی است پایه دیتا را مشخص کرده و توابع آمادهای مانند getTempCByIndex() را فراخوانی کنید تا مقدار دما به صورت درجه سانتیگراد در اختیار شما قرار گیرد.
یک اتصال نمونه با آردوینو Uno:
اتصال پایه GND سنسور به GND آردوینو
اتصال پایه VDD به ۵ ولت آردوینو
اتصال پایه DQ به یکی از پایههای دیجیتال (مثلاً D2)
قرار دادن یک مقاومت ۴٫۷kΩ بین DQ و ۵ ولت بهعنوان پولآپ
همین ساختار بهراحتی برای سایر بردها مانند NodeMCU، ESP32 و رزبریپای نیز قابل پیادهسازی است؛ تنها کافی است سطح ولتاژ و نوع پایهها را متناسب با برد خود انتخاب کنید.
مشخصات فنی سنسور DS18B20
نوع سنسور: دیجیتال دما – DS18B20
پکیج: TO-92
محدوده اندازهگیری: ۵۵– تا ۱۲۵+ درجه سانتیگراد
دقت معمولی: ±۰٫۵°C در بازه ۱۰– تا ۸۵+ درجه
رزولوشن قابل تنظیم: ۹، ۱۰، ۱۱ یا ۱۲ بیت
ولتاژ تغذیه: ۳٫۰ تا ۵٫۵ ولت DC
پروتکل ارتباطی: One-Wire
دارای کد ۶۴ بیتی یکتا برای هر سنسور
امکان تغذیه به دو روش Normal و Parasite Power
DS18B20 Digital Temperature Sensor – TO-92 Package
The DS18B20 is a popular digital temperature sensor from Dallas/Maxim, widely used in hobby, educational and industrial projects. In the compact TO-92 package, it looks like a small transistor with three leads, yet it integrates a complete, factory‑calibrated temperature measurement system with a digital output.
This sensor communicates over the One-Wire bus, which means that only one data line (plus ground) is required to communicate with a microcontroller. Each DS18B20 has a unique 64‑bit serial code, allowing you to connect many sensors on the same bus and still address them individually. This makes it ideal for distributed temperature monitoring in greenhouses, server rooms, boilers, aquariums, smart homes and many other applications.
The DS18B20 measures temperatures from –55°C to +125°C, with typical accuracy of ±0.5°C over the range –10°C to +85°C. The resolution is user‑selectable from 9 to 12 bits; at 12‑bit resolution the sensor provides a temperature step size of 0.0625°C. When lower conversion time is needed, you can reduce the resolution to speed up the measurement.
The device operates from a 3.0 to 5.5 V supply and is fully compatible with Arduino, ESP8266, ESP32, AVR, PIC, STM32 and Raspberry Pi boards. It can be powered in two different modes:
Normal power mode: VDD is connected to the power supply pin, and the data line is pulled up with a 4.7 kΩ resistor.
Parasite power mode: VDD is tied to ground and the sensor is powered directly from the data line, useful where wiring must be minimized.
Because the output is completely digital, the DS18B20 is far less sensitive to noise and voltage drop on long cables than analog sensors such as LM35 or NTC thermistors. No external ADC or complicated calibration is required – you simply read the temperature with a few lines of code. Popular Arduino libraries like OneWire and DallasTemperature make interfacing extremely easy.
Typical features
Temperature range: –55°C to +125°C
Accuracy: ±0.5°C (–10°C to +85°C)
Resolution: 9–12 bits, configurable
Supply voltage: 3.0–5.5 V DC
Interface: One‑Wire digital bus
Unique 64‑bit serial code for each device
TO‑92 through‑hole package for easy PCB mounting
If you need a low‑cost, accurate and easy‑to‑use digital temperature sensor for your next Arduino, Raspberry Pi or IoT project, the DS18B20 in TO‑92 package is an excellent choice.
دیدگاه ها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.