Библиотека для работы с датчиками температуры DS18B20.

DS18B20


Введение

 Датчики температуры DS18B20 производитель MAXIM  зарекомендовали себя как надежные и недорогие устройства изменения температуры. Совместно с контроллерами фирмы Microchip позволяют создавать недорогие системы контроля и регулировки температуры. Конструкция порта ввода вывода микроконтроллера позволяет непосредственно подключать датчики с удалением до 300 метров, без каких либо драйверов. Возможность работы в сетевом режиме и свойство шины 1-Wire® позволяют использовать всего один вывод микроконтроллера.

Разработанная библиотека позволяет подключать одновременно до 16 датчиков температуры. Контролировать замыкание или обрыв шины, а также неисправность каждого датчика в отдельности.

Функции библиотеки полностью берут на себя нагрузку по подключению, добавлению и замене поврежденных датчиков температуры.

Для работы с датчиками температуры DS18B20, можно для тактирования контроллера, использовать внушений тактовый генератор.


Физическое подключение датчиков.

Первое, что необходимо для надежной работы, это защита датчика и порта контролера от статического электричества которое может воздействовать на длинные линии связи с датчиком. Для этого можно рекомендовать два типа схем подключения.

 img13

img14

Для дополнительной защиты, порта микроконтроллера, можно порекомендовать схему

img15

Датчики работают отлично с питающим напряжением от 3 до 5 вольт, поэтому нет ограничений для применения микроконтроллеров с питание в 3 вольта. У нас уже несколько лет работают проекты на 18 серии – PIC18F45K20 и 16 серии – PIC16LF1936.

Примечание. По сопротивлению R7. Если датчики удалены от контроллера на 2 метра :), то можно использовать 4,7 кОм как рекомендует описание. Для длинных линий 100-300 метров может потребоваться уменьшения до 910 ом. Многое зависит от типа кабеля. 


Назначение библиотеки.

Библиотека предназначена для подключения до 16 датчиков температуры DS18B20 по шине  1-Wire® к микроконтроллерам фирмы Microchip. Для подключения можно использовать любые микроконтроллеры, которые имеют встроенную память EEPROM, так как библиотека использует память EEPROM для хранения адресов датчиков температуры. Количество подключаемых датчиков может ограничено в настройках библиотеки.

Библиотека написана и протестирована C Compiler HI-TECH, версия MPLAB 8.80.

HI-TECH C Compiler for PIC18 MCUs (PRO Mode)  V9.80, HI-TECH C Compiler for PIC10/12/16 MCUs (PRO Mode)  V9.83


Подключение библиотеки.

Для подключения библиотеки необходимо выполнить корректировку строк в файле ds18b20.h под ваше изделие:

1. Указать, к какому порту подключена шина данных датчика, для этого необходимо сконфигурировать строки

2. Правильно задать тактовую частоту микроконтроллера, для этого конфигурируют строку

3.Необходимо организовать прерывания и в цикл прерываний вставить отсчет времени конвертирования температуры датчиков. Формируется длительность 750 микросекунд. Инициализация переменной convert задает время конвертирования температуры.

Например, если использовать цикл прерывание с периодом 0,1 секунду (хотя может быть любой период, лишь бы можно было формировать длительность 750-800 мкСек в размер переменной типа char), тогда константа может быть в пределах 8-9.

4.Для автоматического поиска, подключения датчиков, замены неисправных датчиков на исправные, а также добавления новых датчиков используйте (можно в начале программы) функцию Test_DT();

5.Обратите внимание функция Test_DT() отключает фильтр помех. Для включения выполните после функции команду TESTDT=1;

6.Количество подключаемых датчиков максимально 16. Ограничение в строке

#define         COLDAT         4 // разрешенное количество датчиков в системе (значение 1 – 16)

 7.Для работы могут быть использованы только контроллеры, имеющие на борту EEPROM. Так как адреса датчиков хранятся в нем. Располагаются адреса от конца памяти. По умолчанию подразумевается, что объем памяти 256 байт.

8.Для постоянного измерения температуры необходимо в основной цикл вставить функцию Celsio(); Чтение температуры из массива TEMPDAT[]. Неисправность датчика можно контролировать по флагам ETхх, где хх-номер датчика 0-15.


Функции библиотеки

Level_High ()

Формирует высокий уровень на шине.

Level_Low ()

Формирует низкий уровень.

Waiting_WR ()

Формирует период ожидания для чтения или записи бита данных.

CRC_Bits (intdata)

Вычисление контрольной суммы для данных получаемых с DS18B20.

Reset_Dallas ()

Формирует импульс сброса на шине данных.

Dreceive ()

Читает байт данных от DS18B20.

Dsend ()

Записывает байт данных на (в) DS18B20.

Celsio ()

Делает все, что необходимо для измерения температуры. Возвращаемое значение показывает состояние шины 1-Wire®. А также контролирует исправность и устанавливает (сбрасывает) флаги неисправности датчиков температуры.

SeachROM ()

Функция поиска адресов датчиков температуры подключенных к шине.

SaveROM ()

Функция сохранения адресов датчиков температуры в EEPROM. Умная функция, именно она, добавляет датчики и производит замену адресов поврежденных датчиков на исправные датчики.

EraseROM ()

Очищает память EEPROM от адресов датчиков. Она необходима если надо «все начать сначала».

Test_DT ()

Эта функция объединяет в себе всю необходимую процедуру по начальному тестированию и контролю за датчиками температуры. Её обычно располагают в теле функции инициализация контроллера, при включении питания.


Тестовая программа.

Можно долго объяснять, что и как работает, но проще всего посмотреть, как работает реальное изделие.

Смотрите проект  – DS18B20 удаленный контроль температуры.


Версия v1.02.

Версия v1.03.
Исправлено описание в файле ds18b20.h работы библиотеки. В версии 1.02 иногда при первом чтении данных после конвертирования, возникала ошибка CRC. При включенном фильтре помех эта проблема решалась, но для качественной работы её надо было устранить. В v – 1.03 – исправлено.
Версия v1.04. для Microchip MPLAB XC8 C Compiler V1.12


Видео

 


Автор, Гена Чернов

Email: catcatcat.electronics@gmail.com


Это может быть интересно


  • PIC32MZ – Core Timer (библиотека)PIC32MZ – Core Timer (библиотека)
    Переработанные файлы от Microchip, библиотека для работы с Core Timer. Метки:PIC32MZ
  • Бегущие огни (ch-bo-36)Бегущие огни (ch-bo-36)
    Проект на PIC-микроконтроллере PIC16F648A. Количество каналов 36. Для индикации используется подключение по матрице 6х6. Расположение светодиодов в одну линию. Все эффекты написаны для возможности увеличения количества светодиодов. Рекомендуется увеличивать кратно …
  • Индикатор кода – RC-5 Protocol PhilipsИндикатор кода – RC-5 Protocol Philips
    Индикатор кода – RC-5 Protocol Philips При конструировании дистанционного управления на инфракрасных лучах для контроля удобно иметь индикатор кодов передаваемых пультом. Плата ch-c3000 позволяет изготавливать устройства с возможностью установки фото …
  • Просто о структурах и объединениях в СиПросто о структурах и объединениях в Си
    Какие задачи нам позволяют решать структуры и объединения? Для разработчика встроенных систем эффективность и компактность кода всегда на первом месте. Если программировании на Ассемблере ты сам определяешь как и где …
  • Простой цифровой вольтметр ch-c3200Простой цифровой вольтметр ch-c3200
    В этой статье рассмотрен пример создания простого вольтметра постоянного тока на основе печатной платы ch-c0030pcb, а при возможности использования внешнего делителя и вольтметр переменного тока. Дан краткий принцип построения цифровых …
  • ch-4000 – универсальная печатная платаch-4000 – универсальная печатная плата
    На смену устаревшей плате ch-3000, пришла новая ch-4000. Плату уже можно приобрести в магазине Ворон. Схема. Плата позволяет создавать таймеры, часы реального времени, регуляторы температуры, регуляторы влажности, вольтметры, дистанционное управление …
  • Простой цифровой милливольтметр постоянного токаПростой цифровой милливольтметр постоянного тока
    Простой цифровой вольтметр постоянного тока. Три диапазона измерений с автоматическим переключением 1 – 0,001 – 0,999 V, 2 – 0,01-9,99 V, 3 – 0,1-99,9. Четыре управляемых выхода с возможностью задания функции контроля и времени реакции на …
  • Проект с использованием MCC часть 16Проект с использованием MCC часть 16
    Продолжим изучение EUSART. На этом этапе отработает передачи данных с ПК и получения эха. Для этого в основной цикл программы добавим код

    [crayon-5d34a609d41ea922363374/]

    Суть его проста постоянно в главном цикле …

  • Проект с использованием MCC часть 07Проект с использованием MCC часть 07
    Модуль PWM – широтно импульсная модуляция (ШИМ). ПИК контроллеры часто на борту имеют модули ШИМ. На их основе строятся многие узлы управления электро приводами. В нашем варианте мы будем его …
  • BMP280 – температура и атмосферное давление – учебный проектBMP280 – температура и атмосферное давление – учебный проект
    Учебный проект на PIC32 и светодиодной панели P5 (2121)-168-6432-80 (32*64). Проект позволяет ознакомиться с простой графикой и с чтением давления и температуры с датчика BMP280. Для тестирования необходимо собрать следующую …



 

Translate »

Copyright © Catcatcat electronics 2013-2019. Все права защищены.
Копирование разрешается только с указанием активной ссылки на правообладателя.

e-mail: catcatcat.electronics@gmail.com