如何使用Arduino Nano读取 DS18B200 温度传感器的数据

DS18B20 是一种数字温度传感器，有两种版本：小型 TO-922 包装版和防水型，后者通常被金属管封装，并配有长电缆。两者均能提供数字温度读数，适用于多种室内外项目。DS18B20 采用了一种称为“单线通信”(1-Wire)的协议，仅需一根数据线即可实现通信，并可在同一引脚上支持多个传感器。

该传感器支持多种分辨率：9、10、11或12位。默认为12位分辨率，精度可达0.0625°C。较低的分辨率可加快读数速度，而较高的分辨率则能提供更详细的温度数据。DS18B20传感器测量温度范围为-55°C至+125°C(-67°F至+257°F)。

接线图

DS18B20 提供两种电源选项。它可以通过 VDDDD 引脚连接外部电源供电，也可以通过一种称为寄生模式的方法，直接从数据线上获取电源，从而无需单独的电源连接。

在两种电源模式下，必须在DQ(数据)引脚和VCC之间连接一个上拉电阻，以确保数据线在空闲时保持正确的状态。通常为此使用4.7kΩ的电阻。对于较长的电缆，例如防水版本，可能需要调整电阻值，但4.7kΩ通常可以正常工作。

你可以通过Arduino上的单个数字引脚读取多个DS18B20传感器的温度。只需将所有传感器的数据引脚连接在一起，并接入Arduino上的同一数字引脚即可。

标准模式

需要使用三线连接，电源直接供给至VDD引脚。以下是接线示意图，供您参考：

•VDD → Arduino 5V

•GND → Arduino GND

•DQ → Arduino D3(或任意数字引脚)

•DQ 与 VDD 之间的 4.7kΩ 电阻

寄生模式

仅需数据线和地线，因为传感器直接从数据线上获取电源。以下是此设置的接线图：

安装所需的Arduino库

在上传任何代码之前，你需要安装两个用于与DS18B20传感器通信的库：OneWire和DallasTemperature。

安装方法如下：

•打开Arduino IDE。

•转到“草图”菜单，选择“包含库”>“管理库”...

•在图书馆管理器中，将“OneWire”输入搜索框，找到该库并点击安装。

•接下来，搜索 DallasTemperatureTemperature 并安装该库。

•安装完成后，你就可以将它们包含在草图中，并开始使用传感器进行工作：

这些库负责通信协议，只需几行代码即可轻松获取温度读数。请参考原始的DallasTemperature库文件，其中包含了管理温度传感器所需的所有可用功能。

Arduino 代码

此示例将传感器设置在数字引脚3上，启动通信，并每秒读取一次温度值。串口监视器中显示的输出同时包含摄氏度和华氏度两种格式。

此示例从数据线上找到的第一个传感器读取数据。如果连接了多个传感器，可以通过索引或唯一的设备ID来分别寻址。

测试

代码上传后，Arduino IDE 中的串口监视器应打开，并将波特率设置为 115200。温度读数将以摄氏度和华氏度显示，如下图所示。

结论

DS18B2000 常用于家庭气象显示屏、温室监测、水族箱和智能供暖系统等项目。其数字输出能有效抵抗电气噪声，尤其在长距离布线时表现更佳。防水版本特别适用于需要将传感器放置于户外或接触液体的场合。如果使用多个传感器或计划进行较长的线路布设，请确保电阻值和线缆质量合适。不过对于大多数短距离应用，标准的 4.7kΩΩΩ 拉上电阻即可满足需求。

本文编译自hackster.io