Цифровые датчики температуры

Цифровые датчики температуры

Для измерения температуры различных сред воздуха, жидкостей, твёрдых веществ, современная электроника использует специальные цифровые датчики, представляющие из себя готовые модули, подключаемые не только к Arduino, но и любой аналогичной микроконтроллерной платформе. Про их ассортимент на известных китайских (и не только) площадках, а также возможности каждого из модулей, мы сейчас и узнаем.

Датчик температуры KY-001 с интерфейсом 1-Wire

Этот датчик служит для точного измерения температуры. Связь с датчиком осуществляется по интерфейсу 1-Wire [1-2], что позволяет подключить к плате Arduino несколько подобных устройств, используя один вывод микроконтроллера [3-4]. Основой модуля является микросхема ds18b20 [5].

Цифровые датчики температуры

Цифровые датчики температуры

Размер модуля 24 х 15 х 10 мм, масса 1,3 г. Для подключения служит трехконтактный разъем. Центральный контакт – питание +5В, контакт «-» общий, контакт «S» информационный.

Цифровые датчики температуры

На плате имеется красный светодиод, который загорается, когда совершается обмен информации.

Цифровые датчики температуры

Потребляемый ток 0,6 мА при обмене информации и 20 мкА в ждущем режиме.

Цифровые датчики температуры

Цифровые датчики температуры

Подключение данного типа датчиков к Arduino хорошо описано во многих источниках [6-8]. В данном случае снова проявляются основные достоинства Arduino – универсальность и наличие огромного количества справочной информации. Для работы с датчиком потребуется библиотека OneWire Library [9]. Загрузив программу из [8] (в первом варианте программы есть ошибка – в заголовке кода нет подключения библиотеки #include &lt,OneWire.h&gt,) можно наблюдать в мониторе последовательного порта следующую информацию.

Цифровые датчики температуры

Так же автор тестировал код из [7], тут все заработало сразу, в мониторе последовательного порта можно прочитать информацию о типе подключенного датчика и собственно данные о температуре.

Цифровые датчики температуры

В целом очень полезный датчик, дающий возможность познакомиться на практике с интерфейсом 1-Wire. Корректные данные о температуре датчик выдает сразу, пользователю не нужно производить калибровку.

Модуль датчика температуры KY-013

Модуль представляет собой делитель напряжения, в одно из плеч которого включен терморезистор. Сопротивление датчика меняется при изменении температуры, второе плечо делителя образует резистор сопротивлением 10 кОм [10]. Подключение датчика аналогично фоторезистору [11].

Цифровые датчики температуры

Цифровые датчики температуры

Размер модуля 30 х 15 мм, масса 1 г. Для подключения служит трехконтактный разъем. Центральный контакт – питание +5В, контакт «-» общий, контакт «S» информационный.

Цифровые датчики температуры

При изменении температуры происходит изменение сопротивления терморезистора, что приводит к изменению уровня напряжения на сигнальном выводе модуля. Если загрузить в Arduino программу AnalogInput2, то в мониторе последовательного порта среды разработки Arduino IDE можно наблюдать, как меняются показания, снимаемые с аналогового входа платы Arduino. На иллюстрации изменение показаний обусловлено нагревом терморезистора подушечками пальцев.

Цифровые датчики температуры

В общем, это один из простейших аналоговых датчиков, наряду с фоторезистором и потенциометром это датчик с которого обычно начинается изучение работы со встроенным АЦП.

Модуль датчика влажности и температуры KY-015 [12-13]

Модуль позволяет измерять температуру и влажность, передача информации осуществляется по интерфейсу 1-Wire [1-2].

Цифровые датчики температуры

Цифровые датчики температуры

Размер модуля 27 х 15 х 8 мм, масса 2,2 г. Для подключения служит стандартный трехконтактный разъем. Центральный контакт – питание +5В, контакт «-» общий, контакт «S» информационный.

Цифровые датчики температуры

Цифровые датчики температуры

В ждущем режиме модуль потребляет около 60 мкА, и до 3 мА при обмене данными.

Цифровые датчики температуры

Для работы датчику необходима специальная библиотека [14], для проверки работоспособности датчика был использован код, взятый из следующего источника [15]. После загрузки можно наблюдать в мониторе последовательного порта данные о температуре и влажности. Изменения показаний датчика обусловлены тем, что автор поднес его ко рту.

Цифровые датчики температуры

Следует иметь в виду, что показания датчика влажности при быстром понижении влажности становятся корректными с задержкой, достигающей 2 мин. В целом этот модуль так и просится в состав простой метеостанции или системы умного дома.

Модуль датчика температуры KY-028 [16-17]

Этот датчик предназначен для грубого измерения температуры и обнаружения превышения заданного температурного порога.

Цифровые датчики температуры

Цифровые датчики температуры

Датчик имеет габариты 45 х 15 х 13 мм, массу 2,7 г, в печатной плате модуля предусмотрено крепежное отверстие диаметром 3 мм. Чувствительным элементом датчика является терморезистор. Индикация питания осуществляется светодиодом L1.

Цифровые датчики температуры

При срабатывании датчика загорается светодиод L2.

Цифровые датчики температуры

На плате датчика расположено четыре контакта. «A0» аналоговый выход, выходное напряжение на котором меняется при изменении сопротивления терморезистора. Если в память Arduino UNO загрузить программу AnalogInput2, то можно наблюдать следующее изменение показаний датчика при его прижатии к коже человека.

Цифровые датчики температуры

Выводы питания «G» общий провод, «+»– питание +5В. На цифровом входе «D0» присутствует низкий логический уровень, если температура не превышает заданного порога, при срабатывании датчика низкий уровень меняется на высокий. Регулировать положение порога срабатывания датчика можно подстроечным резистором. В дежурном режиме датчик потребляет около 4 мА, при срабатывании ток возрастает до 6 мА

Цифровые датчики температуры

Цифровые датчики температуры

Модуль можно легко настроить на срабатывание от тепла тела (используется программа LED_with_button).

Цифровые датчики температуры

В целом данная часть набора оставляет весьма приятное впечатление. Во всяком случае, ни один из датчиков температуры не является просто радиоэлементом без какой-либо обвязки, непонятно зачем приделанным к плате.

Литература

1) http://cxem.net/comp/comp53.php

2) http://cxem.net/comp/comp54.php

3) http://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-datchika-temperaturyi-ds18b20

4) http://www.zi-zi.ru/module/module-ky001

5) http://cxem.net/ckfinder/userfiles/comments/43118_ds18b20-rus.pdf

6) http://mypractic.ru/urok-26-podklyuchenie-termodatchikov-ds18b20-k-arduino-biblioteka-onewire-tochnyj-arduino-termometr-registrator.html

7) http://arduino-diy.com/arduino-tsifrovoy-datchik-temperatury-DS18B20

8) http://it-chainik.ru/podklyuchenie-datchika-temperatury-ds18b20-k-arduino/

9) https://www.pjrc.com/teensy/td_libs_OneWire.html

10) http://www.zi-zi.ru/module/module-ky013

11) http://robocraft.ru/blog/arduino/68.html

12) http://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-datchika-vlajnosti-i-temperaturyi

13) http://www.zi-zi.ru/module/module-ky015

14) https://drive.google.com/file/d/0B-DqglGyhA7eVlAyYkhUaXYwWGc/view

15) http://роботехника18.рф/датчик-температуры-и-влажности/

16) http://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-datchika-temperaturyi_

17) http://www.zi-zi.ru/module/modul-ky-028

Все файлы (прошивки и документация) в едином архиве. Материал подготовил специально для сайта 2 Схемы Denev.


1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Настройка смартфонов и гаджетов, оборудования и подключение Смарт ТВ, мобильные операторы
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: