아두이노 온도센서 ds18b20 - adu-ino ondosenseo ds18b20

본 절은 [DS18B20] 아두이노 센서를 사용하기 위해 알아야 할 내용과 실습 방법에 대해 설명한다. 아두이노 센서의 특징, 동작원리, 사양, 연결 핀 배열, 출력 값, 주의사항을 알아본다. 아두이노와 센서를 연결하고, 간단한 코딩으로 센서를 쉽게 실습할 수 있다. 

DS18B20 아두이노 방수 온도 센서

DS18B20 아두이노 센서란?

DS18B20 아두이노 센서는 다음과 같다.스테인레스 스틸 재질로 된 방수 온도센서이다.  측정 온도는 -55~125도까지 측정이 가능하다. DS18B20은 한개의 1개의 시리얼 데이터라 선으로 송수신을 할 수 있어 연결이 편리하다.  

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DS18B20 아두이노 센서 특징

DS18B20 아두이노 센서의 특징은 다음과 같다. 

• 고유 한 1-Wire® 인터페이스는 통신을 위해 하나의 포트 핀만 필요
• 각 장치에는 온보드 ROM에 저장된 고유 한 64 비트 직렬 코드 제공
• 멀티 드롭 기능은 분산 된 온도 감지 애플리케이션을 단순화.
• 외부 부품이 필요하지 않음
• 데이터 라인에서 전원을 공급받을 수 있습니다. 전원 공급 범위는 3.0V ~ 5.5V
• –55 ° C ~ + 125 ° C (–67 ° F ~ + 257 ° F)의 온도 측정
• -10 ° C ~ + 85 ° C에서 0.5C 정확도
• 온도계 분해능은 9 ~ 12 비트에서 사용자 선택 가능
• 750ms (최대) 내에 온도를 12 비트 디지털 워드로 변환
• 사용자 정의 가능한 비 휘발성 (NV) 경보 설정
• 알람 검색 명령은 온도가 프로그래밍 된 한계를 벗어남 (온도 경보 조건)
• 8 핀 SO (150mil), 8 핀 SOP 및 3 핀 TO-92 패키지로 제공
• DS1822와 호환되는 소프트웨어
• 응용 분야에는 온도 조절 제어, 산업 시스템, 소비재, 온도계 또는 열에 민감한 모든 시스템이 포함 

[주의사항]

반드시 풀업저항을 사용해야 하며, 4.7 킬로옴을 사용한다. 

DS18B20 아두이노 센서 동작 원리

DS18B20의 핵심 기능은 직접 디지털 온도 센서이다. 

DS18B20 디지털 온도계는 섭씨 9 ~ 12 비트 온도 측정을 제공하며 사용자가 프로그래밍 할 수있는 비 휘발성 상위 및 하위 트리거 포인트와 함께 알람 기능을 제공한다.

DS18B20은 정의상 중앙 마이크로 프로세서와의 통신을 위해 하나의 데이터 라인 (및 접지) 만 필요로하는 1-Wire 버스를 통해 통신한다. 작동 온도 범위는 –55 ° C ~ + 125 ° C이며 –10 ° C ~ + 85 ° C 범위에서 0.5C까지 정확하다. 또한 DS18B20은 데이터 라인 ( "기생 전력")에서 직접 전력을 끌어낼 수 있으므로 외부 전원 공급 장치가 필요하지 않다.

각 DS18B20에는 고유 한 64 비트 직렬 코드가있어 여러 DS18B20이 동일한 1 선 버스에서 작동 할 수 있다. 따라서 하나의 마이크로 프로세서를 사용하여 여러 대의 DS18B20을 제어하는 ​​것은 간단하다.

DS18B20 디지털 온도계는 9 ~ 12 비트 섭씨 온도 측정을 제공하며 사용자가 프로그래밍 할 수있는 비 휘발성 상위 및 하위 트리거 포인트와 함께 경보 기능이 있다. 

DS18B20 아두이노 센서 구입하기

[DS18B20 아두이노 센서]는 알리익스프레스, 네이버 쇼핑몰, 아마존 등에서 센서를 구입할 수 있다

DS18B20 하드웨어 연결

다음과 같이 아두이노 센서를 연결할 수 있다.  DS18B20 센서는 3개의 선으로 구성된다. 

아두이노에 다음과 같이 연결 할 수 있다. 

DS18B20 소프트웨어 코딩

DSB18B20 센서를 사용하기 위해서는 ONEWIRE 라이브러리 설치가 필요하다. 

하드웨어 연결이 완료되면, 아두이노 IDE를 이용해 아두이노 센서 소스코드를 코딩할 수 있다. 

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

#define ONE_WIRE_BUS 2

OneWire ourWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&ourWire);

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  sensors.begin();
}

void loop()
{
  sensors.requestTemperatures();
  Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0));
  Serial.println(" C");
  delay(1000);
}

DS18B20 센서 동작확인

하드웨어 연결, 소프트웨어 코딩이 완료되면 다음과 같이 동작 화면을 확인할 수 있다. 

------------------------------------------------------ 
개발환경 : WINDOWS 10 
아두이노 IDE : 1.8.13 
------------------------------------------------------ 

01 연결
 - 아두이노와 PC 연결 

 - 아두이노 IDE 실행 
 - 메뉴 → 툴 → 보드:아두이노 UNO 확인 
  - 메뉴 → 스케치 → 확인/컴파일 

02 컴파일 확인 

03 아두이노 우노 업로드 

04 동작 확인

아두이노 시리얼 모니터에 출력결과를 확인할 수 있다. 

[동작 영상]

DS18B20 마무리

아두이노와 센서를 연결하고, 간단한 코딩으로 센서를 쉽게 실습할 수 있다. DS18B20 센서의 이점을 누릴 수있는 애플리케이션에는 HVAC 환경 제어, 건물 내부 온도 모니터링 시스템, 장비 또는 기계, 프로세스 모니터링 및 제어 시스템이 포함된다.

[응용]

스마트팜 시스템 구축시 온도, 습도, 수경재배 양액측정센서(양액농도 EC, 산도pH, TDS), 토양을 배지로 하는 토경 측정 센서(수분, EC, 지온, 산도pH), 풍향/풍속, 감우, 일사량 , CO2, 공기질 센서 등 분야별로 다양한 센서가 필요하다. ​ 

DS18B20 온도 센서는 방수가 되며, 다양한 곳에서 사용이 가능하다.  ​ 
(1) 수경재배시 양액의 온도를 측정 하는 경우 
(2) 스마트 어항시 물 온도를 측정하는 경우 
(3) 케이블 타입으로 좁은 사이 홈이나 닿기 힘든 곳에 두고 온도 측정 하는 경우

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