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.
목차
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.
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
+ 더 알아보기
모두의 아두이노 환경 센서
[모두의 아두이노 환경 센서] 책은 예스24, 인터넷 교보문고, 알라딘, 영풍문고, 반디앤루니스 등에서 구입할 수 있다. 이 책에서는 PMS7003, GP2Y1010AU0F, PPD42NS, SDS011 미세먼지 센서, DHT22 온습도 센서, MH-Z19B 이산화탄소 센서, ZE08-CH2O 포름알데히드 센서, CCS811 총휘발성유기화합물 TVOC, GDK101 방사선(감마선) 센서, MQ-131 오존(O3) 센서, MQ-7 일산화탄소, MICS-4514 이산화질소 센서, MICS-6814 암모니아 센서, DGS-SO2 아황산가스(SO2) 센서, BME280 기압 센서, GUVA-S12SD 자외선(UV) 센서, MD0550 기류 센서, QS-FS01 풍속 센서(Wind speed) 를 사용한다.
모두의 아두이노 환경 센서
아두이노와 센서로 내 건강을 지킬 수 있다!다양한 환경 센서를 실생활 프로젝트에 응용해보자!시중에 판매되고 있는 간이측정기도 센서로 값을 측정합니다. 똑같은 센서를 아두이노에 연결하
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