使用Arduino和ESP8266的DS18B20溫度傳感器教程

描述

嘿，怎么了，伙計(jì)們！來自 CETech 的Akarsh。

今天，我們將在我們的武器庫中添加一個(gè)新的傳感器，稱為 DS18B20 溫度傳感器。它是一種類似于 DHT11 的溫度傳感器，但應(yīng)用范圍不同。我們將把它與可用的不同類型的溫度傳感器進(jìn)行比較，并查看這些傳感器的技術(shù)規(guī)格。

在本教程快結(jié)束時(shí)，我們將連接 DS18B20 與 Arduino 和 ESP8266 以顯示溫度。對于 Arduino，溫度將顯示在串行監(jiān)視器上，對于 ESP8266，我們將在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上顯示溫度。

讓我們從現(xiàn)在的樂趣開始。

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不同類型溫度傳感器的比較

上面顯示的比較具有三個(gè)傳感器 DS18B20、DHT11 和 NTC 熱敏電阻，但在這里我們將只比較數(shù)字傳感器。并不是說NTC熱敏電阻就沒有數(shù)字傳感器那么重要。事實(shí)上，數(shù)字傳感器的發(fā)展只有在NTC熱敏電阻的幫助下才有可能。數(shù)字傳感器由與一些微處理器相連的 NTC 熱敏電阻組成，最終提供數(shù)字輸出。

比較的要點(diǎn)是：-

1. DS18B20 防水且堅(jiān)固，而 DHT11 則不防水，因此在需要基于接觸式感應(yīng)的現(xiàn)實(shí)生活場景和應(yīng)用中，通常使用 DS18B20，而 DHT11 用于露天環(huán)境應(yīng)用。

2、DS18B20吐出一個(gè)9-12位的數(shù)據(jù)，而DHT11吐出一個(gè)8位的數(shù)據(jù)。

3. DS18B20只給出溫度，而DHT11可以用來獲取溫度和濕度。

4. 與 DHT11 相比，DS18B20 覆蓋的溫度范圍更廣，與 DHT 相比，精度也更高（+ 0.5 度，與 DHT11 的 + 2 度相比）。

5. 在定價(jià)方面，這些傳感器之間略有不同，因?yàn)?DS18B20 的兩種不同變體（封裝線型和 TO92 封裝）的成本分別為 1 美元和 0.4 美元，而 DHT11 的成本約為 0.6 美元。

所以我們可以說 DS18B20 比 DHT11 稍微好一些，但只能根據(jù)需要傳感器的應(yīng)用做出更好的選擇。

您可以從此處閱讀其數(shù)據(jù)表，了解有關(guān) DS18B20 的更多信息。

將 DS18B20 與 Arduino 連接

在這里，我們將 DS18B20 溫度傳感器與 Arduino 連接，以獲取溫度并將其顯示在串口監(jiān)視器上。

對于這一步，我們需要 - Arduino UNO、DS18B20 溫度傳感器（封裝類型或 TO92 封裝，無論可用）和 4.7kohm 電阻

DS18B20 傳感器有 3 根線，分別是黑色、紅色和黃色。黑色的是GND，紅色的是Vcc，黃色的是信號針

1. 將 GND 引腳或傳感器的黑線連接到 GND。

2. 將傳感器的 Vcc 引腳或紅線連接到 5V 電源。

3. 通過一個(gè) 4.7kohm 電阻將信號引腳或黃線連接到 5V，并將該信號引腳連接到 Arduino 的數(shù)字引腳 no-12。

您可以參考上面顯示的原理圖以獲得更好的理解。

編碼 Arduino 以顯示溫度

在此步驟中，我們將對 Arduino 板進(jìn)行編碼，以通過串行監(jiān)視器獲取和顯示溫度。

1. 將 Arduino UNO 板連接到 PC。

2. 從這里轉(zhuǎn)到該項(xiàng)目的 Github 存儲庫。

3. 在 GitHub 存儲庫中，您將看到一個(gè)名為“ Basic code ”的文件，打開該文件復(fù)制代碼并將其粘貼到您的 Arduino IDE 中。

4. 在“工具”選項(xiàng)卡下選擇正確的開發(fā)板和 COM 端口，然后點(diǎn)擊上傳按鈕。

5. 代碼上傳后，打開串行監(jiān)視器并選擇正確的波特率（在我們的例子中為 9600），您將能夠在那里看到 DS18B20 感應(yīng)到的溫度。

您可以通過采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣砩呋蚪档蜏囟龋缒Σ练庋b型傳感器的金屬部分或在金屬部分附近點(diǎn)燃打火機(jī)，從而觀察溫度的上升和下降。

將 DS18B20 與 ESP8266 連接

在此步驟中，我們將 DS18B20 與 ESP8266 模塊連接以獲取溫度。

對于這一步，我們需要 = ESP8266 模塊、4.7kohm 電阻器和 DS18B20 溫度傳感器（封裝類型或 TO92 封裝，任何可用）。

此步驟的連接類似于使用 Arduino 建立的連接。

1. 將 GND 引腳或傳感器的黑線連接到 GND。

2. 將傳感器的 Vcc 引腳或紅線連接到 3.3V 電源。

3. 將信號腳或黃線通過一個(gè)4.7kohm的電阻接到3.3V，同時(shí)把這個(gè)信號腳接到模塊的D5腳GPIO12上。

您可以參考上面顯示的原理圖以獲得更好的理解。

設(shè)置 Arduino IDE

為了使用 Arduino IDE 對 ESP8266 進(jìn)行編碼，我們需要將 ESP8266 板安裝在 Arduino IDE 的附加板中，因?yàn)樗鼈儧]有預(yù)裝。為此，我們需要遵循以下步驟：-

1. 轉(zhuǎn)到文件 > 首選項(xiàng)

2. 將http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json添加到 Additional Boards Manager URLs。

3. 轉(zhuǎn)到工具 > 開發(fā)板 > 開發(fā)板管理器

4.搜索esp8266然后安裝板子。

5. 重新啟動(dòng)IDE。

編碼 ESP8266 以顯示溫度

在這一步中，我們將對 ESP8266 進(jìn)行編碼以讀取溫度，然后，我們將在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上顯示溫度，而不是在串行監(jiān)視器上顯示該溫度。

1. 從這里移至該項(xiàng)目的 Github 存儲庫。

2. 在 Repository 中，您將看到名為“ ESP8266 Temperature Web Server ”的代碼，您只需復(fù)制該代碼并將其粘貼到 Arduino IDE 中。

3. 粘貼代碼后，將代碼中的 SSID 和密碼更改為您的 Wifi 網(wǎng)絡(luò)。

4. 在“工具”選項(xiàng)卡下選擇正確的開發(fā)板和 COM 端口，然后點(diǎn)擊上傳按鈕。

5. 當(dāng)代碼上傳后，打開 IDE 的串口監(jiān)視器，然后按下 ESP8266 模塊上的刷新按鈕，您會(huì)在那里看到一些未知的語言，下面是一個(gè) IP 地址。您需要復(fù)制該 IP 地址，因?yàn)樗菍@示溫度的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的地址。

完成了

上傳代碼并獲取 IP 地址時(shí)。使用該 IP 地址打開網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，將以攝氏度和華氏度顯示溫度讀數(shù)。

除了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之外，還可以在串行監(jiān)視器上觀察溫度讀數(shù)。

您會(huì)觀察到，隨著傳感器附近的溫度發(fā)生變化，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上的讀數(shù)也會(huì)發(fā)生變化。

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