簡介防水溫度傳感器是一款模擬量輸入模塊，型號為DS18B20（中間有詳細視頻講解）。

圖1：DS18B20模擬防水溫度傳感器

1、課前準備本課請準備Arduino UNO主板一塊、擴展板一塊、防水溫度傳感器一個、USB方形數(shù)據(jù)線一根、Mixly（Misiqi，V0.998）。

圖2：課前準備事項及編程軟件

2、模擬防水溫度傳感器簡介DS18B20防水溫度傳感器支持“單總線”接口（1-Wire），測量溫度范圍為-55至125，精度為-10至850.5�，F(xiàn)場溫度以“單總線”數(shù)字方式直接傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，適合惡劣環(huán)境下的現(xiàn)場測溫。 Arduino需要連接上拉電阻才能使用。

圖3 終端傳感器適配器

終端傳感器適配器的引入解決了前面提到的上拉電阻問題，通過在AB和AC之間各增加一個10k的電阻，因此如果傳感器需要上拉或下拉電阻，則額外連接一個電阻是必要的，可實現(xiàn)輕松穩(wěn)定的連接。簡而言之，該端子提供了一種將需要上拉/下拉電阻的開關(guān)或模塊連接到Arduino UNO 板等微控制器的簡單方法。

3. 模擬防水溫度傳感器外形尺寸溫度傳感器

鋼管：6*50mm

引線長度：1m

終端傳感器適配器

終端傳感器適配器：

尺寸：22x34mm

螺絲安裝孔：M3 2個

4、模擬防水溫度傳感器電氣特性輸入電壓：DC3~5.5V（直流供電）

溫度檢測范圍：-55至+125（引線耐熱性最高約85）

轉(zhuǎn)換精度：9位至12位A/D

5、模擬防水溫度傳感器接口說明將防水溫度傳感器連接至終端傳感器適配器

請注意色差

黑色負極連接C

紅色正極連接B

黃色數(shù)字信號連接A

接下來，將終端傳感器連接到擴展板的數(shù)字引腳2或模擬引腳A2（這個傳感器很特殊）。

這種傳感器非常特殊，可以獲取數(shù)字和模擬格式的溫度值。

黑色減連接G

紅色正極連接V

綠色信號連接S

注意：正負極不要接反。否則，傳感器會燒壞。

6、獲取模擬防水溫度傳感器的返回值由于AS-Block只有LM35溫度傳感器，沒有集成DS18B20模塊，且該傳感器的代碼相對重復，所以本課僅使用米思奇進行調(diào)試。具體采集方法請點擊“溫度傳感器視頻介紹”觀看視頻。

7、使用模擬防水溫度傳感器的注意事項雖然DS1820具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用接口線路少等優(yōu)點，但在實際應(yīng)用中，還應(yīng)注意以下幾點：

1）硬件開銷小，需要相對復雜的軟件來補償DS1820與微處理器之間采用串行數(shù)據(jù)傳輸，因此在對DS1820進行讀寫編程時，必須嚴格保證讀寫時序。 讀取溫度測量結(jié)果。如果使用PL/M或C等高級語言進行系統(tǒng)編程，匯編語言是實現(xiàn)DS1820操作部分的最佳方式。

2）DS1820相關(guān)信息沒有提到一條總線上可以連接多少個DS1820，導致您認為可以連接任意數(shù)量的DS1820，但實際應(yīng)用中并非如此。當單條總線上有超過8 個DS1820 時，設(shè)計多點溫度測量系統(tǒng)時必須小心，因為必須解決微處理器總線驅(qū)動程序問題。

3) 連接到DS1820 的總線電纜有長度限制。測試中，如果使用普通信號線傳輸距離超過50m，則讀取的測溫數(shù)據(jù)會出現(xiàn)錯誤。如果將總線電纜改為雙絞屏蔽電纜，通信距離通常會達到150m，但如果使用每米絞數(shù)更多的雙絞屏蔽電纜，通信距離通常會更長。這種情況主要是由于總線的分布電容導致信號波形失真造成的。因此，在使用DS1820設(shè)計遠距離溫度測量系統(tǒng)時，必須仔細考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。

4）在設(shè)計DS1820溫度測量程序時，向DS1820發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序始終等待DS1820的響應(yīng)信號。如果DS1820連接不好或者斷開，程序就會跑出DS1820，沒有返回信號，程序就會進入死循環(huán)。在設(shè)計DS1820 的硬件連接和軟件時也應(yīng)牢記這一點。

我們建議使用屏蔽4 線雙絞線作為溫度測量電纜。一組線連接地線和信號線，另一組線連接VCC和地線，屏蔽層一點接地。指向源端。

8. 擴展您對模擬防水溫度傳感器的了解1. onewire（單總線）

Onewire（單總線）是DALLAS公司發(fā)布的一種外設(shè)串行擴展總線技術(shù)總線，顧名思義，它使用單根信號線進行通信，既傳輸時鐘信號又傳輸數(shù)據(jù)，能夠進行雙向通信，節(jié)省I/O。它具有線路和資源結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于總線擴容和維護等優(yōu)點。常用的單總線器件包括穩(wěn)定的傳感器、EEPROM 和獨特的序列號芯片，例如DS18B20 和DS2431。

在使用單總線時，很少有CPU提供硬件單總線，大多數(shù)CPU都是根據(jù)單總線標準的時序圖，通過常規(guī)的IO翻轉(zhuǎn)模擬來實現(xiàn)單總線。模式實現(xiàn)時序圖流程需要根據(jù)CPU時鐘頻率等條件計算時序時間如果更換CPU，則必須重新計算時序時間時序代碼與設(shè)備外設(shè)控制代碼如果集成，應(yīng)比較代碼變化�；蛘�，如果同一個CPU需要模擬多個單總線，傳統(tǒng)的“復制”方法使程序變得繁瑣，并且占用更多的ROM空間。因此，可以使用“函數(shù)指針”的方式來抽象時序部分，達到“復用”代碼的效果。

2.上拉電阻、下拉電阻

在數(shù)字邏輯電路中，信號要么是0，要么是1。這就是數(shù)字電路設(shè)計簡單可靠的原因。通常，使用5V（或接近5V）的電壓來表示導通狀態(tài)。這代表高電平，對應(yīng)于狀態(tài)1。用0v（或接近0v）的電壓來表示關(guān)閉狀態(tài)。這代表低電平并對應(yīng)于狀態(tài)0。有些開發(fā)板是基于3,3V的，所以就用3.3V作為高電平。如果線路上的電壓處于不確定狀態(tài)（例如，如果引腳未連接到任何其他電路），則該電壓被稱為浮動電壓。它隨著時間的推移而變化并不斷跳躍。受外部環(huán)境影響。處于這種未定義狀態(tài)的電路被隨機解釋為高或低。這種現(xiàn)象也稱為電子噪聲。然而，程序必須嚴格準確，因此電路設(shè)計必須避免線路電壓浮動。上拉和下拉電阻可以用來保持電路電壓恒定，這就是上拉和下拉電阻的作用。

下拉電阻的作用是將未知電平下拉至穩(wěn)定的低電平。

上拉電阻的作用是將未知電平拉至穩(wěn)定的高電平。

9. 結(jié)論初始化工作室專注于“樂高、Scratch、Arduino學**與創(chuàng)造力、STEAM教育實踐”。如果您想了解更多相關(guān)課程，請“關(guān)注”我們。