Вторник, 21.11.2017, 07:26
RC - Мастерская
Главная | Каталог статей | Регистрация | Вход
Меню
Статистика
Главная » Статьи » Инструкции » Микроконтроллеры

Датчики температуры, влажности, давления

Датчики температуры, влажности, давления

Датчики температуры и влажности DHT11 и DHT22

Данные датчики измеряют температуру и влажность воздуха. Они обладают очень низким быстродействием и невысокой точностью. Главное их достоинство – цена. По своим характеристикам датчики вполне подходят для использования в проектах аля «Умный дом».

Характеристики:

Наименование

U(пит)

Определение влажности

Определение температуры

Частота опроса

Размеры

DHT11

3-5В

20-80% ± 5%

0-50C ± 2%

1Гц

15.5мм x 12мм x 5.5мм

DHT22

0-100% ± 2-5%

-40 - 125C ± 0.5C

0.5Гц

15.1мм x 25мм x 7.7мм

Подключение:

Датчики имеют по 4 вывода с шагом 2.54мм. Назначение выводов следующее:

  1. VCC
  2. Data
  3. Не используется
  4. GND

При подключении к МК, вы можете между выводами Vcc и Data разместить подтягивающий pull-up резистор номиналом 10 кОм.

Для считывания данных датчика на Arduino есть масса готовых библиотек, которые избавят Вас от разбирательств в мудреном протоколе. Вот ссылка на одну из них. Там же есть пример использования. Тип датчика определяется дефайнсом  DHTTYPE.

Датчик температуры DS18B20

Модель

Диапазон измерения

Корпус

маркировка

DS18B20

-55°C to +125°C

3 TO-92

18B20

DS18B20+

-55°C to +125°C

3 TO-92

18B20

DS18B20/T&R

-55°C to +125°C

3 TO-92 (2000 Piece)

18B20

DS18B20+T&R

-55°C to +125°C

3 TO-92 (2000 Piece)

18B20

DS18B20-SL/T&R

-55°C to +125°C

3 TO-92 (2000 Piece)*

18B20

DS18B20-SL+T&R

-55°C to +125°C

3 TO-92 (2000 Piece)*

18B20

DS18B20U

-55°C to +125°C

8 μSOP

18B20

DS18B20U+

-55°C to +125°C

8 μSOP

18B20

DS18B20U/T&R

-55°C to +125°C

8 μSOP (3000 Piece)

18B20

DS18B20U+T&R

-55°C to +125°C

8 μSOP (3000 Piece)

18B20

DS18B20Z

-55°C to +125°C

8 SO

DS18B20

DS18B20Z+

-55°C to +125°C

8 SO

DS18B20

DS18B20Z/T&R

-55°C to +125°C

8 SO (2500 Piece)

DS18B20

DS18B20Z+T&R

-55°C to +125°C

8 SO (2500 Piece)

DS18B20

В продаже чаще всего встречается в корпусе ТО-92 и в специальном герметичном исполнении.

Датчик позволяет определять температуру окружающего воздуха в диапазоне от -55°C до +125°C и получать данные с 12-битным разрешением по 1-Wire протоколу. Таким образом к микроконтроллеру можно подключить несколько датчиков с использованием всего трех проводов. Можно так же уменьшить количество проводов до двух, подключив +5В к линии данных через резистор 4к7 – так называемая «схема паразитного питания». Но при этом количество датчиков на шине придется сократить.

В постоянной памяти DS18B20 можно сохранить граничные значения температуры, при выходе из которых сенсор будет переходить в режим тревоги. На общей шине из многих сенсоров микроконтроллер может за раз узнать, какие из них перешли в этот режим. Таким образом становится легко определить проблемный участок в контролируемой среде.

Разрешение показаний настраивается и может составлять от 9 до 12 бит. Меньше разрешение — выше скорость преобразования.

Благодаря своим возможностям, DS18B20 часто используется в системах «умного» дома, террариума и т.д.

Библиотека для подключения 1-Wire устройств к Arduino.

Библиотека для подключения DS18B20 к Arduino.

Даташит

Датчик абсолютного атмосферного давления и температуры BMP085.

Область применения: измерение давления для барометров, метеостанций и приборов, перемещающихся в атмосфере.

Характеристики:

- Пределы измерения абсолютного давления 30-110кПа (300-1100hPa) (-500…9000 метров над уровнем моря)
- Питание 1.8 — 3.6В (Vdda), 1.62 — 3.6В (Vddd)
- Размер корпуса: 5.0X5.0 мм.
- Низкий уровень шума:
0.06hPa (0.5м) в стандартном режиме
0.03hPa (0.25м) в режиме ультравысокого разрешения
0.1m возможно при применение программного фильтра.
- Интерфейс: I2C
- Разрешение: 0.01 hPa,  0.1 С

Датчик может работать в нескольких режимах:
- Режим пониженного энергопотребления
- Стандартный
- Режим высокого разрешения
- Режим ультравысокого разрешения.

Часто в описании BMP085 можно встретить «разрешение 14бит», но это не соответствует действительности. Датчик способен выдавать от 16 до 19 значащих бит в зависимости от режима работы.

Датчик откалиброван. Имеет термостабилизацию. Логика работы сходна с прочими цифровыми датчиками. С памяти датчика считываются калибровочные коэффициенты, показания АЦП сенсора давления и температуры, после чего по специальной формуле вычисляются значение давления и температуры.

Датчик подключается к микроконтроллеру по шине I2C

Расчет высоты

Как известно, с ростом высоты давление падает. Примерная зависимость давления от высоты над уровнем моря отображена на следующем графике:

Эту зависимость описывает Барометрическая формула. На самом деле, вычисление высоты по давлению занятие весьма приблизительное. Дело в том, что основные показатели атмосферы (температура, влажность, атмосферное давление) меняются во времени. Эти показатели могут значительно изменяться в течение суток и существенно влиять на вычисление высоты. В барометрической формуле присутствует средняя температура слоя воздуха между точками измерения. При разных погодных условиях температура с ростом высоты может изменяться по разным кривым, что так же вносит погрешность в вычисления. Если пользоваться формулой Лапласа, то следует учитывать влажность воздуха. Вы должны понимать, что вычисленная по давлению высота над уровнем моря, будет совпадать с реальной только при стандартном давлении 760 мм рт.ст. (101 325 Па) над уровне моря.

Невзирая на сложности в вычислениях высоты по давлению, ее все же вычисляют, с некоторыми упрощениями. Из за разных подходов к вычислению высоты по давлению, у приборов разных производителей результаты могут отличаться. Не удивляйтесь, если на высоте свыше 1 км показания приборов разных производителей будут разниться на несколько процентов. В нашем случае, для вычисления высоты будем пользоваться формулой, рекомендуемой производителем датчика давления BMP085:

Даташит

Библиотека для Arduino

Категория: Микроконтроллеры | Добавил: Mactep (05.09.2014)
Просмотров: 2992 | Теги: DHT11, Arduino, bmp085, dht22, DS18B20 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск