سنسور DS18B20 یکی از دقیق‌ترین و محبوب‌ترین حسگرهای دیجیتال اندازه‌گیری دما است که از پروتکل ارتباطی تک‌سیمه (1-Wire) بهره می‌برد. بر خلاف یک سنسور دما و رطوبت معمولی (مانند سری DHT) که هم‌زمان دو پارامتر را می‌سنجد، DS18B20 تمرکز ویژه‌ای روی سنجش دقیق، سریع و صنعتی دما دارد. این قطعه که نسخه ارتقایافته و پیشرفته‌تر سنسور دما ds1820 محسوب می‌شود، امکان شبکه کردن ده‌ها سنسور مجزا را تنها روی یک پایه دیجیتال میکروکنترلر فراهم می‌سازد و در دو پکیج ترانزیستوری (TO-92) و پروب ضدآب (Waterproof) در دسترس است.
مشخصات فنی و ویژگی‌های اصلی سنسور دما دیجیتال DS18B20:
| مشخصه فنی | مقدار / شرایط کاری |
| ولتاژ تغذیه (VCC) | ۳.۰ تا ۵.۵ ولت مستقیم (DC) |
| محدوده اندازه‌گیری دما | ۵۵- تا ۱۲۵+ درجه سانتی‌گراد |
| دقت اندازه‌گیری | ۰.۵± درجه سانتی‌گراد (در محدوده ۱۰- تا ۸۵+ درجه) |
| تفکیک‌پذیری (Resolution) | قابل تنظیم از ۹ تا ۱۲ بیت (۰.۰۶۲۵ درجه سانتی‌گراد) |
| پروتکل ارتباطی | دیجیتال تک‌سیمه (1-Wire) |
| زمان تبدیل دما (در حالت ۱۲ بیت) | حداکثر ۷۵۰ میلی‌ثانیه |
| شناسه اختصاصی سخت‌افزاری | آدرس ۶۴ بیتی منحصربه‌فرد حک‌شده در کارخانه |
| پکیج‌های فیزیکی | TO-92، SOIC و پروب استیل ضدآب |
-
ارتباط تک‌سیمه (1-Wire Interface): ارسال داده‌ها فقط از طریق یک سیم سیگنال دیجیتال صورت می‌گیرد که پایه‌های مصرفی میکروکنترلر را به حداقل می‌رساند.
-
آدرس‌دهی منحصربه‌فرد ۶۴ بیتی: هر سنسور دارای یک کد شناسایی اختصاصی است که اجازه می‌دهد ده‌ها سنسور را روی یک خط سیم مشترک متصل کرده و داده‌های آنها را جداگانه خواند.
-
حالت تغذیه انگلی (Parasite Power Mode): قابلیت راه‌اندازی و کارکرد بدون سیم تغذیه مجزا (تامین توان لازم مستقیماً از خط داده).
-
دقت بالا بدون نیاز به کالیبراسیون: خروجی دیجیتال کاملاً کالیبره‌شده در کارخانه ارائه می‌شود و خروجی آن برخلاف سنسورهای آنالوگ، در طول کابل‌های بلند دچار افت سیگنال نمی‌شود.
-
عرضه در مدل پروب ضدآب: قابلیت استفاده در محیط‌های مرطوب، اسیدی یا غوطه‌ور در مایعات با پوشش استیل ضدزنگ.
کاربردهای اصلی سنسور DS18B20:
-
پایش دمای مایعات و آکواریوم‌ها: سنجش دقیق دمای آب در آکواریوم‌ها، استخرها، مخازن صنعتی و آزمایشگاهی با استفاده از مدل ضدآب.
-
سیستم‌های تهویه مطبوع (HVAC) و موتورخانه‌ها: اندازه‌گیری دمای کانال‌های هوا، سامانه‌های گرمایش از کف و لوله‌های سیال.
-
تجهیزات سردخانه‌ای و انبارداری: پایش هوشمند دما در یخچال‌های صنعتی، انبار نگهداری دارو و مواد غذایی.
-
کشاورزی هوشمند و گلخانه‌ها: سنجش دمای خاک، محیط گلخانه و دستگاه‌های جوجه‌کشی.
-
پروژه‌های اینترنت اشیا (IoT): اتصال به آردوینو، ESP8266، ESP32 و رازبری پای برای ثبت و ارسال آنلاین داده‌های دما.
سوالات متداول (FAQ) درباره سنسور دما DS18B20:
۱. تفاوت سنسور DS18B20 با سنسور دما ds1820 قدیمی چیست؟
سنسور دما ds1820 مدل اولیه و قدیمی‌تر این خانواده است که تفکیک‌پذیری ۹ بیتی ثابت داشت و زمان تبدیل دمای آن طولانی‌تر بود. مدل DS18B20 نسخه بهینه‌شده آن است که از تفکیک‌پذیری قابل تنظیم (۹ تا ۱۲ بیت)، سرعت پردازش بیشتر، نرخ مصرف انرژی کمتر و دقت سنجش بالاتری بهره می‌برد.
۲. تفاوت کاربردی DS18B20 با یک سنسور دما و رطوبت مانند DHT11 چیست؟
یک سنسور دما و رطوبت مثل DHT11 یا DHT22 هر دو پارامتر را هم‌زمان می‌سنجد اما محدودیت‌هایی مانند عدم مقاومت در برابر آب، محدوده دمایی کم (تا ۵۰ یا ۸۰ درجه) و عدم امکان شبکه شدن چند سنسور روی یک سیم دارد. در مقابل، DS18B20 فقط دما را می‌سنجد اما محدوده دمایی وسیع‌تر (تا ۱۲۵+ درجه)، دقت بسیار بالاتر، پکیج ضدآب و قابلیت اتصال ده‌ها سنسور روی یک پایه را ارائه می‌دهد.
۳. چرا استفاده از مقاومت Pull-up روی پایه داده (DATA) ضروری است؟
خط ارتباطی 1-Wire از نوع کلکتور باز (Open-Drain) است. برای تثبیت سطح منطقی خط در حالت بیکاری (Idle) و جلوگیری از ایجاد نویز، حتماً باید یک مقاومت ۴.۷ کیلواهم بین پایه داده (Data) و پایه تغذیه مثبت (VCC) قرار داده شود.
۴. چگونه چندین سنسور DS18B20 را روی یک پایه میکروکنترلر متصل کنیم؟
کافی است پایه داده (Data) تمام سنسورها را به یکدیگر متصل کرده و آنها را به یک پایه دیجیتال میکروکنترلر وصل کنید. در محیط برنامه‌نویسی (مانند کتابخانه‌های آردوینو)، کد برنامه با اسکن آدرس ۶۴ بیتی یکتای هر سنسور، آنها را شناسایی کرده و دمای هر نقطه را به صورت مجزا دریافت می‌کند.
جهت بررسی دقیق تر و دریافت اطلاعات کاملتر میتوانید به دیتاشیت سنسور DS18B20 مراجعه کنید.
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.