Подключение датчика температуры: Подключение цифровых датчиков температуры — microline

Датчики температуры — Техническая поддержка Cи-Норда

Начиная с прошивки 15.9 в Норд GSM добавлена возможность конфигурирования проводных и беспроводных датчиков температуры.

Режим постоянного опроса интерфейса 1-Wire

Для того чтобы прибор мог обнаружить проводной датчик температуры, нужно в настройках прибора включить режим постоянного опроса интерфейса 1-Wire.

Сделать это можно на вкладке «Разное» в разделе «Управление и индикация».

Внимание! Некоторые считыватели proximity-карт, эмулирующие протокол Dallas1990, не умеют работать в этом режиме.

Подключение датчика к прибору

Проводной датчик температуры подключается к группе клемм «Считыватель». Черный и красный провода, идущие от датчика, должны быть скручены вместе и подключены к клемме «GND», а желтый — к клемме «DATA» — так, как показано на картинке ниже.

Если нужно подключить несколько проводных датчиков температуры, то все они должны подключаться параллельно друг другу.
К беспроводному датчику температуры СН-Цельсий можно подключить проводной.

Схема подключения проводного датчика температуры к Норд Mini:

Конфигурирование

Если все подключено правильно и режим опроса линии 1-Wire включен, то проводной датчик температуры, подключенный к прибору, должен появится на вкладке «Шлейфы» в конфигураторе. Выглядит это вот так:

Номера шлейфов

Проводные датчики температуры всегда получают номера шлейфов от 48 до 51 включительно.

Почему так?
Номера 1−8 занимают проводные шлейфы, размещенные на плате прибора
Номера 9−16 занимают проводные шлейфы, которые подключаются через расширитель РПШ-8 или РПШ-12.
Номера 17−47 занимают беспроводные устройства.

Таким образом, первый свободный номер шлейфа (зоны) — 48 и именно отсюда начинается нумерация проводных — именно проводных — датчиков температуры.

Всего к прибору можно подключить не более 4-х датчиков температуры. Проводных и беспроводных. Всего — 4.

Если предположить, что все четыре датчика будут проводными, то они как раз и займут номера шлейфов от 48 до 51.

Пороги

Некоторые подробности о работе датчика с порогами приведены в окне, которое открывается в конфигураторе Хаббл, если нажать на вопросик рядом со значением порога низкой температуры:

Прибор постоянно опрашивает датчик и сравнивает полученные от него значения с запрограммированными порогами. Если значение окажется выше верхнего или ниже нижнего порога, то формируется событие.
Важно! Если вдруг у прибора не будет связи с датчиком, например, из-за повреждения кабеля, то контроля температуры тоже не будет, в том числе — в ретроспективе (нет значений — нет контроля, истории — тоже нет).

Включение и выключение

Сразу после подключения к прибору датчик температуры выключен. Для того, чтобы настроить датчик и начать его опрос прибором, датчик нужно включить. Каждый датчик имеет уникальный серийный номер, с помощью которого прибор его может идентифицировать. Идентификация может быть полезной в том случае, если во время обслуживания прибора датчики были на время отключены, а потом подключены снова.

Если датчик по каким-то причинам был отключен от прибора, либо линия связи с датчиком была повреждена, то для того, чтобы событие о неисправности (обрыве шлейфа) не формировалось прибором, датчик можно выключить в настройках прибора.

Удаление датчика

Для того, чтобы удалить проводной датчик температуры из конфигурации прибора, его нужно сначала физически отключить от прибора. После этого в конфигураторе напротив датчика появится значок «Корзины» — удаления устройства.

Требование отключить датчик перед тем, как удалять его, является важным: если датчик не будет отключен, то сразу после удаления он вновь будет найден прибором и выглядеть это будет так, как будто удаление не выполнено.

Панель состояния

Проводные датчики температуры отображаются в панели состояния на вкладке «Шлейфы».

Под номером шлейфа всегда отображается текущая температура, полученная от датчика, если датчик и линия связи с ним исправны.

При нарушении порога (на рисунке — порога низкой температуры) в панели состояния отображается тревога.

Какие датчики можно подключать?

Проводные: подойдут любые датчики, сделанные на основе датчика Dallas DS18B20. Нужно только иметь ввиду, что цвета проводов могут быть другими, а работоспособность датчика мы гарантировать не сможем.

Беспроводные — только СН-Цельсий.

Подключение цифровых датчиков температуры — Автоматизация отопления — База знаний

Трехпроводной датчик подключается по двухпроводной схеме: при таком подключении черный и красный провода должны быть соединены вместе и подключены к проводу шлейфа на штыре 5, а желтый провод – к проводу шлейфа на штыре 6.

Содержание

Подключение цифровых датчиков температуры

Проволочный датчик подключается к выделенному входу контроллера. Если необходимо контролировать несколько датчиков, они должны быть соединены в один шлейф и подключены к входу контроллера. При выполнении подключения необходимо соблюдать следующие рекомендации:

• Всего можно подключить не более 10 датчиков;
• Датчики должны быть подключены параллельно, один за другим, к одному шлейфу;
• Расстояние до последнего датчика в шлейфе не должно превышать 100 м;
• Максимально допустимое расстояние между датчиками и шлейфом составляет 0,7 м;
• Минимально допустимое расстояние между датчиками в шлейфе составляет 0,2 м;
• Не прокладывайте шлейф датчика в том же кабельном канале, что и проводка в помещении;
• Датчики восприимчивы к импульсным помехам в линии.

Трехпроводной датчик подключается в двухпроводной конфигурации: при таком подключении соедините вместе черный и красный провода и подключите их к проводу шлейфа на штырьке 5, а желтый провод – к проводу шлейфа на штырьке 6.

Подключение двухпроводного датчика

Вы должны подключить синий провод к отрицательному (негативному) проводу шлейфа, а коричневый провод – к сигнальному (положительному) проводу шлейфа.

Наличие датчика не гарантирует безупречной работы системы отопления, но последствия отсутствия устройства очевидны – чрезмерный расход топлива, перегрев котла с последующей поломкой, неравномерное отопление дома.

Особенности датчиков

В комплект отопительного оборудования “Теплодар”, помимо самого котла, входит термоэлектрический нагреватель (ТЭН). Панель управления приобретается отдельно. Панель управления нагревательным элементом позволяет мгновенно переключить нагреватель в автоматический режим. Это очень удобно, так как освобождает пользователя от постоянного контроля работы и ручной настройки необходимых параметров. Если интенсивность горения в камере сгорания снижается, ее можно быстро и легко отрегулировать с помощью пульта дистанционного управления, чтобы предотвратить снижение комфортной температуры в помещении.

Имеются два типа датчиков:

• температура воздуха – размещается в помещении или в котельной;
• температура теплоносителя – устанавливается на трубе.

Существует множество разновидностей устройств для измерения температуры. Так, в котлах “Теплодар” используются накладные проволочные элементы.

Ниже мы рассмотрим установку датчика температуры жидкости.

Нагрев начинается с показаний комнатной температуры, постепенно прибавляя каждый день на +1° больше, чем в предыдущий день.
Деревянный пол укладывается после полного высыхания стяжки – это очень важно. Устанавливать и регулировать температуру воздушного отопления вручную несколько неудобно, поэтому предлагается установить автоматическое управление.

Типы и краткие характеристики терморегуляторов

Промышленные компании освоили выпуск широкого спектра различных терморегуляторов, с помощью которых можно управлять всеми системами напольного отопления в атомарном режиме.

Это самые простые, дешевые и надежные устройства. Они имеют защитную крышку из прочного пластика. Регулирование температуры осуществляется путем поворота термостатической головки, устройства не требуют дорогостоящего обслуживания. Температура регулируется поворотом специальной градуированной ручки.

Некоторые модели оснащены клапаном полного включения/выключения. Недостатком является то, что температура должна постоянно контролироваться, а настройки могут быть изменены только вручную. Недобросовестные производители могут выпускать устройства, которые неправильно отображают температуру. Врачам рекомендуется в каждом случае проверять показания точным термометром. Если показания существенно отличаются, следует внести корректировки на эти различия.

Датчики дистанционного управления. Настройки регулируются с помощью сенсорной панели и могут управляться с помощью пульта дистанционного управления. Новые модели значительно упрощают контроль температуры. Доступно несколько параметров управления. Надежность и безопасность эксплуатации во многом зависят от производителя. Издержек следует избегать, так как реальные потери могут намного превысить разницу в цене.

Обычные электронные устройства. Функциональность аналогична сенсорному экрану. На корпусе имеется небольшой экран и набор кнопок для создания программы работы напольного отопления.

Электронное программирование. Одна из самых продвинутых, она позволяет создать недельную и временную программу для системы отопления.

Это позволяет поддерживать комфортную температуру в помещении только тогда, когда в нем находятся люди; в остальное время отопление переключено в режим ожидания. Это значительно снижает затраты на техническое обслуживание в отопительный период. При необходимости устройства можно подключить к системе “умный дом” и добиться экономии тепла до 30%. Кроме того, пользователи могут повысить температуру в помещении к моменту их прихода, что делает комнаты более комфортными.

Программируемые термостаты могут одновременно управлять несколькими отдельными системами напольного отопления. Недостатки: высокая стоимость и сложность настройки, работы по установке, настройке и вводу в эксплуатацию должны выполняться только специально обученным специалистом. Перед использованием устройства внимательно изучите прилагаемые к нему инструкции, так как неправильное использование устройства может привести к его повреждению.

Иногда возникает необходимость контролировать температуру в каком-либо процессе, будь то в автомобиле или в домашнем хозяйстве. Существует множество систем термоконтроля, но, как правило, эти датчики имеют неудобную конструкцию, которая не обеспечивает фиксацию в контролируемой среде. Здесь мы поговорим о датчиках.

Монтаж датчика температуры наружного воздуха

Некоторые автомобили семейства ten выпускались с бортовыми компьютерами, которые имели возможность отображать температуру воздуха на приборной панели.

С появлением приборных панелей ВАЗ 2115 и VDO с двумя окнами появилась возможность отображать температуру прямо на приборной панели. Рассмотрим различные варианты Как подключить и установить датчик наружной температуры в ВАЗ 2110.

Первое, что нам понадобится, это сам датчик внешней температуры (RTD), подходящий с артикулом 2115-3828210-03, примерная цена 150-200р.

Вы можете проверить RTD с помощью простого тестера. Когда датчик нагревается или охлаждается, его сопротивление изменяется. Сопротивление датчика указано в руководстве. Теперь по порядку: Главный вопрос: Где разместить датчик температуры наружного воздуха Согласно инструкции, датчик должен быть надлежащим образом изолирован от влаги и прямых солнечных лучей.

Кроме того, для получения точных показаний датчик не должен подвергаться воздействию тепла из моторного отсека. Допускается незначительное обдувание датчика встречным воздухом.

Для этих условий подходят датчик наружного воздухакоторый расположен по центру за передним бампером.

Другим хорошим местом для воздухозаборника может быть буксировочная проушина в бампере или немного выше за бампером с левой стороны автомобиля.

Датчик имеет 2 контакта, один для земли и один для информации, доступ к которым легче всего получить в салоне через отверстие под блоком предохранителей. Используйте небольшой кусок проволоки.
Некоторые люди пытаются соответствовать датчик наружного воздуха в заднем бампере..

В этом случае показания температуры отличаются от фактических на 3-7 градусов. Он соединен с теплым воздухом из моторного отсека, который проходит под автомобилем.

Теперь, проложив провода из-под капота в салон, нужно подключить датчик: “десятки” оснащались бортовыми компьютерами (БК) двух типов: MC-2112 (без индикации ошибок) и АМК-211001 (модернизированный MC-2112 с индикацией ошибок).

Согласно документации, второй контакт датчика должен быть подключен к контакту C4 блока MC. А существующий провод от вывода C4 следует удалить и заизолировать.

При отсутствии датчика наружной температуры или обрыве цепи в бортовом компьютере появится “-“.

Подключите DHT к бортовым компьютерам Stat, Gamma и Multitronics в соответствии с представленной схемой. Если температура на дисплее высокой температуры неточна, вы можете воспользоваться функцией функция калибровки температуры (не все ЭБУ имеют такую возможность).

Можно подключить к VDO с 2 окнами (панели ВАЗ 2115 люкс). Для этого подключите провод от датчика к колодке приборной панели X2 (колодка красного цвета) в гнезде 1. Если в этом гнезде уже есть другой провод (датчик топлива в баке), то соедините их вместе.
Если DVT отсутствует или имеется обрыв на панели VDO, то будет внешняя температура -40 градусов Цельсия..
Вместе с подключением датчика можно Сделайте красивую подсветку на панели VDO И изменить цвет экранов (фоторепортаж).

Источник фото:

Интересный сайт? Поделитесь с друзьями

Один из выводов датчика заземлен, а другой подключен непосредственно к регистру АЦП с сопротивлением 3-4 Ом. Затем АЦП может быть подключен к модулю сбора данных, который через интерфейс USB может быть подключен к компьютеру, где с помощью специальной программы можно выполнить действия на основе полученных данных.

Подключение датчика температуры

Датчики температуры являются важными компонентами многих измерительных устройств. Они используются для измерения температуры окружающей среды и тела. Эти устройства широко используются в качестве датчиков температуры не только в промышленности и на заводах, но и в домашнем хозяйстве, в сельском хозяйстве, то есть везде, где в силу рода занятий человеку приходится измерять температуру. И всегда возникает вопрос: как правильно подключить такой датчик, чтобы он точно работал и не ломался?

Подключение датчика температуры не требует сложных работ, главное – внимательно следовать инструкции, тогда результат будет успешным, а самое сложное для установки – это обычный паяльник.

Типичный датчик, как коммерчески доступное устройство, представляет собой кабель длиной более 2 метров, к концу которого непосредственно прикреплено измерительное устройство, отличающееся от кабеля цветом, обычно черным. Он подключен к АЦП, который преобразует аналоговый сигнал (ток или напряжение) от датчика в цифровой сигнал.

Один из выводов датчика заземлен, а другой подключен непосредственно к регистру АЦП с сопротивлением 3-4 Ом. Затем АЦП может быть подключен к модулю сбора данных, который через интерфейс USB может быть подключен к компьютеру, где с помощью специального программного обеспечения можно выполнять действия на основе полученных данных.

Программное обеспечение позволяет управлять информацией и выполнять различные задачи, связанные с измерением температуры. Многие современные системы сбора данных специально оснащены дисплеями для контроля проводимых измерений.

Несмотря на кажущуюся простоту, датчики температуры имеют различные схемы подключения, так как часто необходимо учитывать погрешности из-за сопротивления проводов.

Давайте рассмотрим конкретный пример. Сопротивление датчика PT100 составляет 100 Ом при температуре 0 градусов Цельсия. Если он подключен в классической двухпроводной конфигурации с использованием медного провода сечением 0,12 мм², а длина соединительного провода составляет 3 метра, оба провода будут иметь сопротивление около 0,5 Ом, что приведет к ошибке, поскольку общее сопротивление при 0 градусов будет 100,5 Ом, тогда как датчик должен иметь такое сопротивление при 101,2 градусах Цельсия.

Мы видим, что в двухпроводной схеме могут возникнуть проблемы неточности из-за сопротивления соединительных проводов, но этих проблем можно избежать. Для этого некоторые единицы измерения могут быть скорректированы, например, на 1,2 градуса. Однако эта поправка не сможет полностью компенсировать сопротивление проводов, поскольку сами провода изменяют свое сопротивление под воздействием температуры.

Предположим, что часть проводников находится очень близко к нагреваемой камере с датчиком, а другая часть находится далеко от нее и изменяет свою температуру и сопротивление под воздействием окружающих факторов в помещении. В этом случае сопротивление проводников 0,5 Ом станет в 2 раза выше при нагреве до 250 градусов, и это следует учитывать.

Чтобы избежать ошибки, используется трехпроводное соединение, так что прибор измеряет общее сопротивление вместе с сопротивлением обоих проводов, хотя можно учесть сопротивление одного провода, умножив его на 2. Затем сопротивление проводов вычитается из суммы, и остается показание самого датчика. Это дает достаточно высокую точность, хотя сопротивление проводов может оказывать на нее значительное влияние.

Однако даже трехпроводная схема не может исправить ошибку из-за переменного сопротивления проводников, вызванного неоднородностью материала, переменной длиной поперечного сечения и т.д. Конечно, если длина проводника мала, погрешность будет незначительной, и даже при двухпроводной схеме отклонение в показаниях температуры не будет значительным. Но если проводники достаточно длинные, эффект будет значительным. В этом случае следует использовать четырехпроводное соединение, при котором прибор измеряет сопротивление самого датчика, не учитывая сопротивление проводов.

Таким образом, двухпроводная схема применима в тех случаях, когда:

Диапазон измерения не превышает 40 градусов, и высокая точность не требуется, допустима погрешность в 1 градус;

Соединительные провода достаточно большие и короткие, тогда их сопротивление невелико, и погрешность прибора примерно соизмерима с ними: предположим, сопротивление проводов составляет 0,1 Ом на градус, а требуемая точность – 0,5 градуса, т. е. получаемая погрешность меньше допустимой. Трехпроводная схема применима там, где измерения проводятся на расстоянии от 3 до 100 метров от датчика, а диапазон измерений составляет до 300 градусов, с допустимой погрешностью 0,5%.

Для более точных, аккуратных измерений, где погрешность не должна превышать 0,1 градуса, используется четырехпроводная система.

Для проверки устройства можно использовать обычный тестер. Диапазон для датчиков, имеющих сопротивление 100 Ом при 0 градусов, составляет всего от 0 до 200 Ом, этот диапазон доступен на любом мультиметре.

Тест проводят при комнатной температуре, определяя, какие выводы закорочены, а какие подключены непосредственно к датчику, а затем измеряют, показывает ли устройство сопротивление, которое должно соответствовать паспортным данным при указанной температуре. Наконец, убедитесь в отсутствии короткого замыкания на корпус теплового излучателя, это измерение производится в диапазоне мегаом. Для обеспечения полной безопасности не прикасайтесь руками к проводам или корпусу.

Если во время проверки тестер показывает бесконечно высокое сопротивление, это признак того, что в корпус датчика попала смазка или вода. Такое устройство будет работать некоторое время, но показания будут неустойчивыми.

Обратите внимание, что все работы, связанные с подключением и проверкой датчика, должны выполняться в резиновых перчатках. Не разбирайте устройство, и если что-либо повреждено, напр. изоляция на проводах питания отсутствует в некоторых местах, не устанавливайте устройство. Во время установки датчик может создавать помехи для других устройств, находящихся поблизости, поэтому предварительно отключите их.

В случае возникновения трудностей поручите работу профессионалам. В целом, вы можете сделать все сами в соответствии с инструкцией, но в некоторых случаях лучше не рисковать. После завершения установки убедитесь, что устройство надежно закреплено на месте, это очень важно. Помните, что датчик очень чувствителен к влаге. Не проводите монтажные работы во время грозы.

Периодически проводите проверки технического обслуживания, чтобы убедиться в исправности датчика. Его качество в принципе должно быть высоким, не экономьте на покупке датчика, качественное устройство не может быть очень дешевым, это не тот случай, когда следует пытаться сэкономить.

Основные рекомендации по установке датчиков:

Существует мнение, что совсем необязательно устанавливать терморегулятор с датчиком пола. Однако это означает, что вы не сможете управлять подогревом пола, что, в свою очередь, приводит к:

• излишнее потребление энергии (пол с подогревом будет постоянно включен)
• невозможность регулировать температуру нагрева. Например, пол из ламината или ковролина нельзя нагревать до 30°C. В противном случае материал будет деформироваться и выделять вредные вещества.

Что такое датчик температуры пола?

Датчик температуры для напольного отопления – это провод, обычно белый или черный, с выпуклостью на одном конце, который содержит элемент (термистор или цифровой датчик), реагирующий на изменение температуры.

Датчик температуры изменяет свое сопротивление в зависимости от температуры пола; при повышении температуры сопротивление датчика уменьшается. Один за другим, термостат реагирует на это изменение сопротивления и включает/выключает подогрев пола.

Поэтому правильная работа напольного отопления также зависит от правильного функционирования датчика температуры. Если обнаружен неисправный датчик температуры, его необходимо заменить на аналогичный, иначе терморегулятор будет неправильно реагировать на изменения температуры пола, что приведет к неравномерной работе напольного отопления.

Как должен быть установлен датчик температуры?

Как правило, датчик должен быть установлен рядом с термостатом и полом с подогревом.

Основные рекомендации по установке датчика:

• Рекомендуемая высота установки термостата – 80 см от уровня пола.
• Проложите датчик пола в монтажной трубе на расстоянии 50 см от стены с установленным термостатом.
• Гофрированная трубка с датчиком температуры должна быть расположена на равном расстоянии между витками нагревательного кабеля или нагревательного мата (не менее 2 см от нагревательного кабеля), чтобы обеспечить точное измерение температуры.
• Трубка датчика всегда должна быть замаскирована во избежание проникновения в материал подложки (при замене датчика)
• Трубка датчика должна быть установлена ниже поверхности пола.
• Радиус изгиба трубы у стены должен быть не менее 5 см.

Как подключить датчик теплого пола?

Подключите датчик температуры пола в соответствии с инструкцией по эксплуатации терморегулятора, обычно это клеммы с маркировкой NTC, sensor или просто символ to. Установка должна производиться только при отключенном электропитании.

В большинстве случаев датчик представляет собой термистор (NTC), и полярность не имеет значения, но в некоторых термостатах используются цифровые датчики температуры пола, где полярность имеет значение.

Как проверить датчик температуры пола?

Если теплый пол вдруг перестал работать должным образом, отключите питание системы, отсоедините датчик от терморегулятора и проверьте сопротивление датчика температуры пола, возможно, он неисправен.

Переведите мультиметр в режим омметра, установите соответствующий диапазон измерения и измерьте значение сопротивления между проводами датчика температуры.

Значение сопротивления датчика при различных температурах окружающей среды указано в техническом паспорте терморегулятора, и если оно отличается, его следует заменить.

Обратите внимание на совместимость датчика с термостатом. Не каждый производитель термостатов сможет гарантировать правильную работу системы с датчиком другой фирмы.

Например, термостаты такого производителя как Devi оснащены датчиками NTC 15 кОм (при 25 С), терморегуляторы украинского производства Terneo оснащены как датчиками NTC 10 кОм (при 25 С), так и цифровыми датчиками DS18B20, а терморегуляторы коммерческой марки Теплолюкс – NTC 6,8 кОм (при 25 С).

Если теплый пол не нагревается, а сопротивление датчика температуры пола в норме, необходимо провести диагностику и ремонт напольного отопления .

Читайте далее:

• Измерительный инструмент – это инструмент для измерения. Что такое измерительный инструмент?.
• Датчики Холла. Типы и применение. Эксплуатация и подключения.
• Измерители температуры воздуха – характеристики и особенности современных измерительных приборов.
• АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ it. Что такое система автоматического управления?.
• Что означает класс точности измерительного прибора; Школа для электриков: электротехника и электроника.
• Системы охлаждения. Часть 1.
• Электрощиты на лестничных клетках: что должны делать сотрудники управляющих компаний – Рамблер/.

Чтение данных с датчика температуры 1-Wire

Теперь давайте изучим и используем протокол шины 1-Wire для считывания температуры окружающей среды с помощью датчика температуры. Для этого сначала построим схему с датчиком температуры 1-Wire. После сборки мы будем управлять этой схемой с помощью скрипта.

Протокол связи 1-Wire

Протокол 1-Wire — это шинный протокол, использующий, как следует из названия, один провод данных для передачи данных между устройствами. Он похож на протокол I2C, но имеет больший радиус действия и меньшую скорость передачи данных.

Он следует архитектуре ведущий-ведомый, где каждая шина допускает наличие одного ведущего, в данном случае Omega, и множества ведомых устройств. Каждый тип устройства имеет свой уникальный однобайтовый (8-битный) идентификатор, например. 0x8f . Каждое устройство, в свою очередь, имеет свой уникальный 8-байтовый (64-битный) серийный номер, который включает байт для описания типа устройства, известный как код семейства , как наименее значащий байт. Пример серийного номера показан ниже:

Протокол также может быть записан как One Wire, One-Wire или иногда 1W. Для согласованности мы будем использовать 1-Wire в этом и других руководствах. В коде мы будем использовать oneWire или OneWire, потому что 9Имена переменных 0003 не могут начинаться с цифр в Python (а также в некоторых других языках программирования).

Чтобы 1-Wire работал с Omega, мы должны сначала пометить GPIO как мастер-шину 1-Wire . Это будет основная точка контакта между Omega и любыми устройствами 1-Wire. После того, как мы настроили главную шину, мы можем сканировать через нее датчик и считывать данные с датчика по мере необходимости.

У Omega нет выделенного аппаратного контроллера для этого протокола, поэтому нам придется посылать некоторые низкоуровневые инструкции прямо на шину. Это будет хорошая возможность узнать о процессе чтение и запись файлов .

Датчик температуры DS18B20

Датчик DS18B20 представляет собой высокоточный датчик с цифровым выходом 1-Wire. Расположение контактов можно найти на схеме ниже:

Контакты Vdd и GND предназначены для питания и заземления, а контакт DQ — это линия данных (как вход, так и выход).

Обычно вам понадобится подтягивающий резистор (примерно 5,1 кОм при 3,3 В) между DQ и Vdd строк, чтобы вы могли правильно считать выходной сигнал датчика.

Примечание : Мы будем рассматривать плоскую сторону как переднюю.

Сборка схемы

Вот схема схемы, которую мы будем строить:

Что вам понадобится

Подготовьте следующие компоненты из вашего комплекта:

• Omega, подключенная к док-станции расширения
• Макет
• 3 перемычки (M-M)
• 1x 5,1 кОм Резистор
• Датчик температуры 1-Wire
  • На части
  следует читать «Dallas 18B20».

Подсоединение компонентов

1. Повернув переднюю часть датчика к среднему зазору макетной платы, вставьте три контакта через 3 соседних ряда.
2. Подключите резистор 5,1 кОм к обоим DQ (контакт 2) и Vdd (контакт 3).
3. Подключите GND (контакт 1) к контакту GND Omega.
4. Подключите DQ (контакт 2) к Omega GPIO19.
5. Подключите Vdd (контакт 3) к контакту 3,3 В Omega.

Причина, по которой у нас есть этот резистор, состоит в том, чтобы убедиться, что максимальное напряжение на выводе DQ равно напряжению, обеспечиваемому Vcc . Если это не указано должным образом, HIGH из строки DATA может показаться LOW , что делает данные ненадежными!

Ваша схема должна выглядеть так:

GPIO19 был выбран достаточно произвольно. Это будет работать и с другими выводами GPIO. Просто убедитесь, что по умолчанию используется контакт GPIO (подробнее об этом здесь). Имейте в виду, что вам нужно будет изменить код ниже, чтобы указать свой выбор.

Написание кода

Во-первых, давайте создадим базовый класс для любого универсального устройства 1-Wire. Этот класс будет обрабатывать все операции чтения и записи файлов, необходимые для взаимодействия с устройствами 1-Wire. Создание объекта этого класса свяжет вывод GPIO с шиной 1-Wire, и объект будет действовать как чистый интерфейс между кодом и низкоуровневыми функциями 1-Wire. Именно так пишутся библиотеки!

Создайте файл с именем oneWire.py и вставьте в него следующий код:

 import os
подпроцесс импорта
время импорта
# указать продолжительность задержки, которая будет использоваться в программе
НастройкаЗадержка = 3
# переменные для хранения путей файловой системы
oneWireDir = "/sys/devices/w1_bus_master1"
пути = {
    "slaveCount": oneWireDir + "/w1_master_slave_count",
    "ведомые": oneWireDir + "/w1_master_slaves"
}
## набор функций, которые будут использоваться классом OneWire
# вставляем модуль ядра 1-Wire
# его еще называют "модулем", но на самом деле это ПО для прошивки Омеги!
def вставитьKernelModule(gpio):
    argBus = "bus0=0," + gpio + ",0"
    subprocess.  call(["insmod", "w1-gpio-custom", argBus])
# проверьте файловую систему, чтобы убедиться, что 1-Wire настроен правильно
проверка файловой системы():
    вернуть os.path.isdir(oneWireDir)
# функция для настройки шины 1-Wire
определение установки OneWire (gpio):
    # проверьте и повторите попытку до 2 раз, если шина 1-Wire не настроена
    для я в диапазоне (2):
        если проверить файловую систему():
            return True # выходим, если шина настроена
            # после этого оператора return не требуется никакого другого оператора
        # пытается вставить модуль, если он не установлен
        вставитьKernelModule(gpio)
        # подождите немного, затем проверьте еще раз
        time.sleep(setupDelay)
    еще:
        # не удалось настроить 1-Wire на gpio
        вернуть ложь
# проверяем, что ядро ​​обнаруживает ведомые устройства
защита checkSlaves():
    с открытым (пути ["slaveCount"]) как slaveCountFile:
        slaveCount = slaveCountFile.read().split("\n")[0]
    если slaveCount == "0":
        # подчиненные устройства не обнаружены ядром
        вернуть ложь
    вернуть Истина
# проверяем, зарегистрирован ли данный адрес на шине
def checkRegistered (адрес):
    список_рабов = адрес сканирования()
    зарегистрирован = Ложь
    для строки в slaveList:
        если адрес в строке:
            зарегистрирован = Истина
    возврат зарегистрирован
# сканируем адреса всех подключенных 1-w устройств
деф сканАдресес():
    если не проверить файловую систему():
        вернуть ложь
    с open(paths["slaves"]) как slaveListFile:
        slaveList = slaveListFile.
  read().split("\n")
        # последний элемент является пустой строкой из-за разбиения
        список рабов[-1]
    вернуть ведомый список
# используем для получения адреса одного подключенного устройства
def scanOneAddress():
    адреса = сканАдресес()
    адреса возврата[0]
# определение класса для однопроводных устройств
класс OneWire:
    def __init__(я, адрес, gpio=19): # использовать gpio 19 по умолчанию, если он не указан (измените это, если используете другой GPIO)
        self.gpio = ул (gpio)
        self.address = ул (адрес)
        self.slaveFilePath = oneWireDir + "/" + self.address + "/" + "w1_slave"
        self.setupComplete = self.__prepare()
    # подготовить объект
    защита __prepare (сам):
        # проверяем, существует ли системный файл
        # если нет, настройте его, затем проверьте еще раз
        если не setupOneWire(self.gpio):
            print "Не удалось настроить 1-Wire на GPIO" + self.gpio
            вернуть ложь
        # проверяем, распознает ли ядро ​​ведомые устройства
        если не проверить рабы():
            print "Ядро не распознает ведомые устройства.
 
 
  "
            вернуть ложь
        # проверить, правильно ли зарегистрировано устройство этого экземпляра
        если не проверитьЗарегистрировано(собственный.адрес):
            # устройство не опознано ядром
            print "Устройство не зарегистрировано на шине."
            вернуть ложь
        # устройство настроено правильно
        вернуть Истина
    # функция чтения данных с датчика
    def readDevice (я):
        # читать из системного файла
        с открытым (self.slaveFilePath) в качестве ведомого:
            сообщение = раб.прочитать().split("\n")
            # вернуть массив каждой строки, напечатанной на терминале
        ответное сообщение 

Давайте создадим файл с именем TemperatureSensor.py для хранения дополнительного кода. Этот файл будет реализовывать класс

 из oneWire импортировать OneWire
# определение основного класса
класс Датчик температуры:
    def __init__(я, интерфейс, аргументы):
        self.supportedInterfaces = ["oneWire"]
        self.interface = интерфейс
        self.ready = Ложь
        # если указанный интерфейс не поддерживается
        если self.interface не находится в self.supportedInterfaces:
            print "Неподдерживаемый интерфейс."
            self.listInterfaces()
            возвращаться
        # настроить драйвер на основе типа интерфейса
        # вы можете расширить этот класс, добавив больше драйверов! (например, последовательный, I2C и т. д.)
        если self.interface == "oneWire":
            self.driver = OneWire(args.get("адрес"), args.get("gpio", None))
            # статус готовности сигнала
            self.
  ready = self.driver.setupComplete
            # сопоставить возвращаемое значение с
            self.readValue = self.__readOneWire;
    def listInterfaces (я):
        print "Поддерживаемые интерфейсы:"
        для интерфейса в self.supportedInterfaces:
            интерфейс печати
    # читать однопроводные устройства
    деф __readOneWire(я):
        # устройство обычно печатает 2 строки, 2-я строка имеет датчик температуры в конце
        # например. a6 01 4b 46 7f ff 0c 10 5c t=26375
        rawValue = self.driver.readDevice()
        # захватываем 2-ю строку, затем читаем последнюю запись в строке, затем получаем все после знака "="
        значение = исходное значение[1].split()[-1].split("=")[1]
        # преобразовать значение из строки в число
        значение = интервал (значение)
        # DS18B20 выдает данные с точностью до 1/1000 градуса Цельсия, поэтому преобразуйте их в стандартные единицы
        значение /= 1000,0
        возвращаемое значение
    # позже добавим больше функций __read() для разных типов интерфейса! 

Теперь давайте напишем сценарий для основной процедуры. Создайте файл с именем STK08-temp-sensor.py и вставьте в него следующее. Этот скрипт будет использовать два созданных нами класса для непрерывной проверки датчика и отображения данных на консоли. Благодаря абстрагированию деталей в два других класса этот сценарий может быть коротким и приятным.

 # импортировать модули и классы
время импорта
из импорта датчика температуры
импортировать oneWire
# настраиваем onewire и интервал опроса
OneWireGpio = 19# устанавливаем датчик GPIO
pollingInterval = 1 # секунды
защита __main__():
    # проверяем, настроен ли 1-Wire в ядре
    если не oneWire.setupOneWire(str(oneWireGpio)):
        print "Не удалось вставить модуль ядра. Пожалуйста, перезагрузите компьютер и повторите попытку."
        возврат -1
    # получаем адрес датчика температуры
    # это должно быть единственное устройство, подключенное в этом эксперименте
    SensorAddress = oneWire.scanOneAddress()
    # создать объект датчика температуры
    датчик = датчик температуры ("oneWire", { "адрес": адрес датчика, "gpio": oneWireGpio })
    если нет датчика. готов:
        print "Датчик настроен неправильно. Убедитесь, что ваш датчик надежно подключен к указанному выше GPIO, и повторите попытку."
        возврат -1
    # бесконечный цикл - непрерывно запускает основной программный код
    пока 1:
        # проверить и распечатать температуру
        значение = датчик.readValue()
        напечатать "T = " + str (значение) + " C"
        time.sleep (интервал опроса)
если __name__ == '__main__':
    __main__() 

Если вы только что провели эксперимент с семью сегментами, вам может потребоваться освободить ваши GPIO в файловой системе. Запустите команды отмены экспорта, описанные в предыдущем эксперименте, прежде чем продолжить.

Теперь запустите сценарий STK08-temp-sensor.py и наблюдайте за выводом терминала.

Что ожидать

Вы должны увидеть, как Omega печатает температуру в градусах Цельсия, измеренную датчиком каждую секунду. Попробуйте зажать датчик пальцами и посмотреть, что произойдет!

Вывод должен выглядеть примерно так:

 root@Omega-F119:~# python STK08-temp-sensor. py
Т = 25,187°С
Т = 25,187°С
Т = 25,187°С
T = 25,562 C # защемление датчика здесь!
Т = 27,25 С
Т = 28,75 С
Т = 29,562 С
Т = 30,187°С
Т = 30,562 С
Т = 30,812 С
Т = 31,062 С
Т = 31,187°С
Т = 31,375°С
Т = 31,937°С
Т = 32,312 С
Т = 32,562 С
T = 32,625 C # Ctrl-C 

Пристальный взгляд на код

Здесь мы управляем устройством 1-Wire через файловую систему Omega при чтении и записи файлов. Мы также представляем концепцию сканирования шины на наличие устройств и адресов устройств. Мы также объясним концепцию __name__ == '__main__' — что она делает и когда ее следует использовать.

Аппаратное обеспечение и файловая система Omega

Аппаратное обеспечение Omega, такое как последовательные порты, I2C и шина SPI, представлены в виде файлов где-то в системе (на самом деле это верно для большинства систем Linux). Чтобы ПО и программы взаимодействовали с этими соединениями, они должны работать с соответствующими файлами путем чтения и записи. Это очень важная концепция, поэтому обязательно запомните ее!

Работа с файлами

При работе с файлом из программы необходимо выполнить следующие шаги:

• Открыть файл для чтения, записи или того и другого одновременно
• Чтение из или запись в файл
• Закройте , когда закончите

Это относится ко всем программам, взаимодействующим с файловой системой, а не только к Python.

Что насчет оборудования?

Оборудование, подключенное к портам Omega, представлено «виртуальными» файлами в системе, обычно перечисляемыми под номером 9.0011 /sys/устройства . Процесс прямого взаимодействия с ними заключается в чтении и записи этих файлов!

Собираем вместе

Наше соединение 1-Wire сначала инициализируется как файл через эту строку в oneWire.py :

 subprocess.call(["insmod", "w1-gpio-custom", argBus]) 

Вызывает системную команду ( insmod ) для установки определенного GPIO в качестве главной шины 1-Wire. Команда устанавливает указанный GPIO как виртуальный файл, который мы можем затем читать и записывать как интерфейс 1-Wire — /sys/devices/w1_bus_master1 .

Для работы с файлом 1-Wire мы используем оператор Python with . Это позволяет нам аккуратно открывать файл и автоматически закрывать его, когда мы закончим! Вот пример того, как все это происходит в файле oneWire.py :

 с open(self.slaveFilePath) в качестве ведомого:
    message = slave.read().split("\n") 

Этот простой двухстрочный блок считывает системный файл подчиненного устройства по адресу /sys/devices/w1_bus_master1/

 импорт oneWire
oneWire.scanOneAddress() 

 по умолчанию __main__():
    # чтение и запись в датчик 

 if __name__ == '__main__':
    __main__()