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基于STM32的18B20数字温度传感器试验

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简介:
本实验介绍如何使用STM32微控制器对接18B20数字温度传感器进行温度数据采集,并通过编程实现温度读取与显示功能。 DS18B20采用独特的单总线接口方式,在与微处理器连接时只需一条信号线即可实现双向通讯,从而提高系统的抗干扰性。其测温范围为-55℃至+125℃,精度可达±0.5℃。该传感器支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在同一总线上,最多可同时连接8个设备以实现多点温度测量;如果超过此数量限制,则可能导致供电电源电压过低而影响信号传输的稳定性。工作电压范围为3.0~5.5V/DC,并且可以在数据线寄生电源模式下运行。此外,在使用过程中无需额外添加任何外围元件,而且其测量结果将以9至12位数字量方式通过串行接口传送出去。

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客服
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  • STM3218B20
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    本实验介绍如何使用STM32微控制器对接18B20数字温度传感器进行温度数据采集,并通过编程实现温度读取与显示功能。 DS18B20采用独特的单总线接口方式,在与微处理器连接时只需一条信号线即可实现双向通讯,从而提高系统的抗干扰性。其测温范围为-55℃至+125℃,精度可达±0.5℃。该传感器支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在同一总线上,最多可同时连接8个设备以实现多点温度测量;如果超过此数量限制,则可能导致供电电源电压过低而影响信号传输的稳定性。工作电压范围为3.0~5.5V/DC,并且可以在数据线寄生电源模式下运行。此外,在使用过程中无需额外添加任何外围元件,而且其测量结果将以9至12位数字量方式通过串行接口传送出去。
  • 8路18B20.rar
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    本资源包含8路、18位精度和20位分辨率的数字温度传感器相关资料,适用于高精度测温应用。下载后可获取详细规格书和技术文档。 DS18B20数字温度传感器与STM32F103ZET6单片机配合实现8路数据采集的源码能够循环测试并读取每个DS18B20温度传感器的ROM数据。
  • DS18B20
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    本项目通过实验探索DS18B20数字温度传感器的工作原理与应用技术,旨在掌握其在数据采集和处理中的精确性和可靠性。 ### DS18B20数字温度传感器实验 DS18B20是一种由Maxim Integrated生产的广泛应用于嵌入式系统的数字温度传感器。它因其独特的单线通信协议、高精度以及宽工作电压范围而受到欢迎,在基于STM32的系统中可以方便地实现温度测量和数据传输。 #### 1. DS18B20特性 - **单线通信**:DS18B20最显著的特点是采用了一种只需要一根信号线即可完成数据传输的接口,大大简化了硬件连接。 - **高精度**:该传感器能够达到±0.5℃的测量精度,并且通过校准可以进一步提高到±0.1℃。 - **宽电源电压范围**:DS18B20的工作电压在3.3V至5.5V之间,适用于多种电源环境。 - **可编程分辨率**:用户可以选择9、10、11或12位的分辨率来平衡精度和响应时间的需求。 - **内置存储器**:传感器内包含一个唯一的96位ID号,便于在多传感器网络中进行识别与管理。 #### 2. STM32与DS18B20接口 STM32微控制器通过配置GPIO口实现与DS18B20的单线通信。需要将GPIO设置为输入/输出模式,并使用中断处理程序来控制数据传输时序。 #### 3. 单线通信协议 DS18B20的单线通信包括启动条件(脉冲上升沿)、数据传输(高电平持续时间代表0,低电平持续时间代表1)以及停止条件。STM32需要精确地控制这些时序以发送命令并接收返回的数据。 #### 4. 实验步骤 - **硬件连接**:将DS18B20的信号线连接到STM32的GPIO口,并确保电源和接地已正确设置。 - **固件开发**:配置GPIO为推挽输出模式,实现单线通信协议所需的时序控制。 - **读取温度值**:向传感器发送命令以获取当前测量的温度数据。 - **解析与显示**:根据DS18B20的数据格式对返回的数值进行处理,并将其展示在LCD屏幕上或通过串口传输到上位机。 #### 5. 实验注意事项 - DS18B20单线通信时序严格,因此编程中需特别注意延时函数的准确性。 - 在多传感器系统中,每个DS18B20应具有不同的地址以避免总线冲突。这通常通过物理上使用parasitic power或外部电源来实现。 本实验能够帮助你深入了解如何将DS18B20与STM32集成,并进行温度测量及数据显示的实践操作。这对于学习嵌入式系统开发和理解传感器的应用具有重要价值。
  • 18B20芯片
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    18B20温度传感器芯片是一款数字温度传感器,具有高精度、低功耗的特点,适用于各种温度测量应用。 ### DS18B20温度传感器详解 #### 特性介绍 DS18B20是一款高性能的数字温度传感器,具备多种优势特点,适用于广泛的温度监测应用。 - **独特的1-Wire接口**:仅需单个端口引脚进行通信,简化了硬件设计并减少了所需的IO资源。 - **多点连接能力**:便于在分布式温度传感系统中使用。多个DS18B20设备可以通过同一1-Wire总线连接在一起。 - **无需外部元件**:简化电路板布局,降低成本。 - **可从数据线供电**:工作电压范围为3.0V至5.5V,使得DS18B20既可以在电池供电系统中使用,也可以在稳定电源环境下运行。 - **零待机功耗**:降低了系统整体能耗,延长了电池寿命。 - **测量范围广泛**:可在-55°C至+125°C(-67°F至+257°F)之间准确地测量温度。 - **高精度**:在-10°C至+85°C范围内,精度可达±0.5°C。 - **可编程分辨率**:用户可以根据需求选择9到12位的温度分辨率。 - **快速转换时间**:最高12位的温度转换只需要750毫秒。 - **用户定义的非易失性温度报警设置**:支持通过编程设定温度报警值,并在超出预设范围时触发报警。 - **智能搜索功能**:能够自动识别网络中所有超出预设温度限制的DS18B20设备。 #### 应用领域 - **恒温控制系统**:如空调、冰箱等家用电器中的温度控制。 - **工业系统**:用于监控关键部件的温度,预防过热造成的损坏。 - **消费电子产品**:例如手机和笔记本电脑中进行的温度监测。 - **精密仪器**:在实验室环境中测量温度的应用场景。 - **其他需要对温度敏感的应用领域**:比如汽车电子、医疗设备等领域的温度监控。 #### 引脚配置 DS18B20采用不同的封装形式,包括TSOC、8-pin SOIC和TO-92。 - **GND (接地)**:提供公共参考地。 - **DQ (数据输入输出)**:与主机进行1-Wire通信的数据线。 - **VDD (电源输入)**:需要3.0V至5.5V的工作电压。 - **NC (未连接)**:根据封装类型不同,可能没有电气连接。 #### 工作原理 DS18B20通过其独特的1-Wire协议与主控制器进行通信。该协议允许设备仅使用一条数据线交换信息,从而极大地简化了硬件设计。每个DS18B20都有一个独一无二的硅序列号,这使得多个设备可以共存于同一个1-Wire总线上。这一特性使DS18B20非常适合需要在多位置进行温度测量的应用场景。 #### 结论 凭借其独特的1-Wire接口技术、宽广的温度测量范围、高精度以及易于集成等特点,DS18B20数字温度传感器广泛应用于家庭自动化、工业控制和消费电子领域。对于那些需要实现远程或分布式温度监控的应用来说,DS18B20无疑是一个理想的选择。
  • STM32DS18B20模块
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    本模块采用STM32微控制器与DS18B20数字温度传感器结合设计,适用于精确测量环境温度。支持高精度、易集成及低功耗特性,广泛应用于工业监控和智能家居系统中。 STM32+DS18B20数字温度传感器模块是一个基于STM32微控制器与DS18B20传感器的集成方案,用于精确测量环境温度并将其数据发送至计算机。其中,STM32ZET6是意法半导体(STMicroelectronics)推出的STM32系列开发板之一,具备强大的处理能力,并适用于各种嵌入式应用,包括这种温度监测系统。 DS18B20是一种数字温度传感器,由美国达拉斯半导体公司生产(现为Maxim Integrated)。它以独特的单线通信协议著称,在一条数据线上可以同时连接多个这样的传感器。这大大简化了硬件设计,并且该产品在-55°C到+125°C的宽温范围内工作精度可达±0.5°C,适用于多种应用场景如工业控制、智能家居和环境监测等。 在STM32微控制器中与DS18B20通信通常通过GPIO口实现。使用STM32的通用输入输出(GPIO)功能模拟单线协议以驱动传感器。为了进行交互需要编写相应的驱动程序,包括初始化GPIO端口以及发送指令接收响应等功能代码。HAL库或LL库可以提供必要的函数来控制GPIO和时序。 读取DS18B20通常涉及以下步骤: - 初始化GPIO接口并设置为输入输出模式; - 向传感器发送复位脉冲启动通信; - 发送温度读取命令; - 接收解码返回的高低字节数据以计算实际温度值; - 根据需要设定报警阈值或定时测量。 为了实现与计算机的数据交换,可以使用串行协议如USB或者UART。STM32内置了相应的接口(例如USART或UART)来方便地进行通信配置包括波特率、校验位等参数设置,在电脑端可以通过串口调试助手或其他编程语言中的库函数接收这些数据。 项目工程文件通常包含以下内容: - IDE工程文件:如Keil MDK或者IAR Embedded Workbench,内含STM32固件代码; - 源码和头文件:实现DS18B20驱动及串口通信的.c与.h格式源文档; - 配置参数定义:GPIO和UART的具体设置信息等; - 示例程序:展示如何读取温度并在串口中输出结果。 综上所述,STM32+DS18B20数字温度传感器模块结合了微控制器的强大处理能力和高精度的温度测量能力,是实现可靠且准确环境监控的理想选择。通过编写适当的驱动及通信协议可以轻松地将所获取的数据传输至计算机从而为各种应用提供实时、精确的温控信息。
  • STM32单片机DHT11湿
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    本实验基于STM32单片机平台,利用DHT11数字温湿度传感器进行环境监测。通过编程读取并显示温度与湿度数据,实现智能化感知应用基础学习。 DHT11数字温湿度传感器实验使用了32库函数编写的程序,代码详细清晰,适合新手学习。
  • STM3214: 内部
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    本实验通过读取并分析STM32微控制器内部集成的温度传感器数据,来实现对环境温度的监测与显示。 STM32 实验14 内部温度传感器实验,开源代码免费提供,想用就用。
  • 18B20单片机程序(含完整代码)
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    本资源提供了一个详细的教程和完整的代码示例,介绍如何使用单片机读取并处理18B20数字温度传感器的数据。适合初学者学习和实践。 单片机数字温度传感器18B20程序(代码完整)提供了一个使用18B20进行单线温度检测的应用样例,并在数码管上显示温度值。这是一个适合学习和应用的经典例子,有助于理解单片机的实际操作。
  • 湿湿湿检测
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    本产品为数字温湿度传感器,采用先进传感技术,可精准测量并显示环境中的温度与相对湿度。适用于多种应用场景,性能可靠,操作简便。 随着科技的进步,环境监控变得越来越重要。温湿度传感器、数字温湿度传感器以及温湿度采集器在这一过程中扮演了至关重要的角色,它们是确保环境参数保持理想状态的关键工具。本段落将详细介绍这三种传感器的特点、性能参数及其在不同领域的应用情况。 温湿度传感器作为环境监测设备,可以实时检测环境中温度和湿度水平的变化。这类传感器广泛应用于各类环境监控系统中,有助于维持室内环境的稳定。其中,数字温湿度传感器尤为突出,它们相比传统的模拟传感器能够提供更高精度与可靠性的数据采集功能。这些数字传感器通常将所获取的模拟信号转换为数字信号,并通过电子处理单元进行进一步的数据处理和传输,从而减少了信号失真并提高了数据准确性。 在众多类型的数字温湿度传感器中,LM-400、LM-410以及LM-420系列采集模块是典型代表。这三种型号均配备了LCD显示屏及RS-485总线串行通信接口,并根据功能的完整度有所区分:基础型的LM-400适用于简单的温湿度监测需求;进阶版的LM-410增加了独立报警功能,可在检测到异常时发出警报信号;而性能最全面的LM-420则能同时提供报警与湿度显示服务,适合需要精细控制的应用场景。 这些传感器采集模块具备强大的联网能力,可通过RS-485总线连接至机房监控主机或其他工控设备进行远程监测。此外,它们还可以通过Link-Max提供的RS-485中继器扩展通信范围,从而实现更全面便捷的数据收集工作。 在使用之前,用户需要对这些传感器模块进行基本配置设置(如波特率、地址等参数),完成配置后即可发送读取命令获取实时温湿度数据。同时,LM-400至LM-420系列还具备周期性更新LCD显示屏上显示信息的功能,为现场监测提供了极大便利。 这类设备在工业应用中表现优异,特别适用于机房监控系统、电力设施及工业自动化等高要求领域。其出色的性价比和性能使其成为这些领域的首选监控工具之一。此外,通过与LM-8052NET配合使用,可以构建基于TCP/IP协议的温湿度采集网络实现远程数据收集。 除了上述模块外,LM-430温湿度显示报警主机亦是重要组成部分。它可以与其他系列传感器进行通信并获取、展示温湿度信息,并且在检测到超出设定范围时触发警报信号。这款设备特别适合需要集中监控与多点数据显示的场景使用。 总的来说,温湿度传感器、数字温湿度传感器以及采集器对于现代环境监测至关重要。它们的应用不仅有助于预防潜在灾难的发生,还显著提高了环境监控系统的效率和可靠性水平。通过精确的数据收集及智能报警机制支持,这些设备为维持安全稳定的工作生活环境提供了坚实的技术保障,并将在未来继续发挥关键作用,成为智能监控系统不可或缺的一部分。