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部品実験:Arduino

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DS18B20　2024/6/30

本文目次

本文以外目次

１．概要
２．ID取得
３．単体サーチ取得
４．複数サーチ取得
５．複数サーチ取得 DallasTemperature.h 使用
６．DS18B20ハード(本文以外)

１．Arduino全般目次
２．Arduino日本語リファレンス。

本　　　文

１．概要
DS18Ｂ20は1-Wireインターフェースによる温度検出器で外観はトランジスタの様な形をしており、写真右側の様な形状で販売されている物もある。

●測定は－10℃～+85℃の範囲で±0.5℃の精度がある。
●通信は独自の1-Wireインターフェース。
●温度を最大12ビットを750msで変換します。
●電源は3～5.5Vで動作する。
●6４ビットで構成した番号Lasered ROM Codeで一意を表している。

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２．ID取得
下のプログラムを実行することによりシリアル通信のモニターに結果が表示される。
（今回は３つの温度素子を接続していた）

#include <OneWire.h>
OneWire ds(4);         //D2 GPIO4 DS18B20 IN OUT
void setup() {
 Serial.begin(115200);
 delay(1000);

}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
 getROMCode();
  delay(10000);
}

void getROMCode(void) {
  byte i,i1;
  byte addr[8]; //ROMCode格納変数

Serial.println("");
  Serial.println("");
  Serial.print(" ====================== DS18B20 Getting the ROMCode ======================\n\r");
  Serial.println("             8bitFamilyCode |          48bit SerialNumber       | 8bit CRC");
  while(ds.search(addr)) {

Serial.print("No");
    Serial.print(++i1);
    Serial.print(" Search ROMCode is:\t");
    for( i = 0; i < 8; i++) {
      Serial.print("0x");
      if (addr[i] < 16) {
        Serial.print('0');
      }
      Serial.print(addr[i], HEX);
      if (i < 7) {
        Serial.print(", ");
      }
    }
    if ( OneWire::crc8( addr, 7) != addr[7]) {
        Serial.print("CRC is not valid!\n");
        return;
    }
    Serial.println("");
  }
  ds.reset_search();
  return;
}

Arduino Program Source　download　
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３．単体サーチ取得
下のプログラムを実行することによりシリアル通信のモニターに結果が表示される。
（今回はNo1サーチ1つの温度素子を接続している）

0xB5 ; 0x1 ; 0x4B ; 0x46 ; 0x7F ; 0xFF ; 0x7F ; 0x10 ; 0x2E ; Temp= 27.31

#include <OneWire.h>
OneWire ds(4);         //D2 GPIO4 DS18B20 IN OUT
void setup() {
 Serial.begin(115200);
 delay(1000);
}

void loop() {
 float celsius;
 byte data[12];
 byte i;
 byte present = 0;
 byte type_s;

// put your main code here, to run repeatedly:
 ds.reset();
 ds.write(0xCC, 1);
 ds.write(0x44, 1);

delay(1000);
 ds.reset();
 ds.write(0xCC, 1);
 ds.write(0xBE, 1);
  for ( i = 0; i < 9; i++) { // we need 9 bytes
    data[i] = ds.read();
  }

int16_t raw = (data[1] << 8) | data[0];
  if (type_s) {
    raw = raw << 3; // 9 bit resolution default
    if (data[7] == 0x10) {
      // "count remain" gives full 12 bit resolution
      raw = (raw & 0xFFF0) + 12 - data[6];
    }
  } else {
    byte cfg = (data[4] & 0x60);
    // at lower res, the low bits are undefined, so let's zero them
    if (cfg == 0x00) raw = raw & ~7; // 9 bit resolution, 93.75 ms
    else if (cfg == 0x20) raw = raw & ~3; // 10 bit res, 187.5 ms
    else if (cfg == 0x40) raw = raw & ~1; // 11 bit res, 375 ms
    //// default is 12 bit resolution, 750 ms conversion time
  }

for ( i = 0; i < 9; i++) { // we need 9 bytes
    Serial.print( "0x");
    Serial.print( data[i],HEX);
    Serial.print( " ; ");
  }

celsius = (float)raw / 16.0;
  Serial.print("Temp= "); Serial.println(celsius);

}

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４．複数サーチ取得
下のプログラムを実行することによりシリアル通信のモニターに結果が表示される。
（今回は３つの温度素子を接続していた）

16:34:24.910 -> 26.25
16:34:25.879 -> Temp Start
16:34:26.914 -> 25.88
16:34:26.914 -> 26.13
16:34:26.914 -> 26.25
16:34:27.946 -> Temp Start

#include <OneWire.h>
OneWire ds(4);    //D2 GPIO4 DS18B20 IN OUT
byte temp0[8] = { 0x28, 0x48, 0x90, 0x7A, 0x12, 0x21, 0x01, 0x90 };
byte temp1[8] = { 0x28, 0x58, 0xA7, 0x57, 0x12, 0x21, 0x01, 0xF3 };
byte temp2[8] = { 0x28, 0xFF, 0x64, 0x02, 0x19, 0x2E, 0x3E, 0x39 };
 
void setup() {
 Serial.begin(115200);
 while (!Serial) {  }

delay(1000);
}

void loop(void){
 Serial.println("Temp Start");

reDS18B20();   //温度取得要求
 delay(1000);

Serial.println(getDS18B20C(temp0));
 Serial.println(getDS18B20C(temp1));
 Serial.println(getDS18B20C(temp2));
 delay(1000);
}

void reDS18B20(void){
 ds.reset();
 ds.write(0xCC, 1);
 ds.write(0x44, 1);
}

float getDS18B20C(byte *addr){
 byte i;
 byte present = 0;
 byte type_s;
 byte data[12];
 float celsius;
 
 present = ds.reset();
 ds.select(addr); 
 ds.write(0xBE);
  for ( i = 0; i < 9; i++) { // we need 9 bytes
    data[i] = ds.read();
  }

int16_t raw = (data[1] << 8) | data[0];
  if (type_s) {
    raw = raw << 3;
    if (data[7] == 0x10) {
          raw = (raw & 0xFFF0) + 12 - data[6];
    }
  } else {
    byte cfg = (data[4] & 0x60);
      if (cfg == 0x00) raw = raw & ~7;    // 9 bit resolution, 93.75 ms
    else if (cfg == 0x20) raw = raw & ~3; // 10 bit res, 187.5 ms
    else if (cfg == 0x40) raw = raw & ~1; // 11 bit res, 375 ms
  }
  celsius = (float)raw / 16.0;
  return celsius;
}

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５．複数サーチ取得 DallasTemperature.h 使用
下のプログラムを実行することによりシリアル通信のモニターに結果が表示される。
（今回は３つの温度素子を接続していた）
またプログラムを簡単に書くため<DallasTemperature.h>ライブラリーを使用した。
処理時間は多少多くなっているか？

16:59:23.454 -> 26.31
16:59:24.458 -> Temp Start
16:59:26.153 -> 25.88
16:59:26.153 -> 26.06
16:59:26.197 -> 26.31
16:59:27.209 -> Temp Start

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