Temperatursensor DS18B20: Unterschied zwischen den Versionen
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Version vom 13. Januar 2019, 19:59 Uhr
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Autor: David Reger
Betreuer: Prof. Schneider
Aufgabe
Innerhalb des Moduls Systems Design Engineering (SDE), sollte im Fach Sensortechnik ein Primärsensor ausgewählt und mit einem beliebigen Mikrocontroller ausgewertet werden. Dazu gehört das ermitteln der Sensordaten und Funkionsweise des Sensors.
Anhand der Daten wird eine Schaltung entworfen, in welcher Art der Sensor bei dem Mikrocontroller angebunden wird. Nachdem der Sensor mit dem Mikrocontroller verknüpft ist, soll ein Quelltext zum Auswerten der Sensordaten erstellt werden.
Der Aufbau der Schaltung wird in einer Skizze dargestellt. Die durchgeführte Messung zum erhalten der Sensordaten wird in einem YouTube Video dokumentiert. Während der Temperaturaufnahme wurde im Versuch ein Referenzgerät zum vergleichen der Temperaturwerte verwendet.
Zum Schluss werden die erhaltenen Temperaturdaten bewertet.
Einleitung
Technische Übersicht
| Eigenschaft | Daten |
|---|---|
| Betriebsspannung | min. 3,0 V - max. 5V |
| Schnittellen: | 3 (VDD, DQ, GND) |
| Sensortyp: | Digital (1-Wire-Bus) |
| Auflösung: | 9/12 Bit |
| Temperaturbereich: | -55°C - +125°C |
| Abweichung: | +-0,5°C |
| Produktgehäuse | TO-92 (Transistor Outline) |
Verwendete Software
Für dieses Projekt wurde folgende Software verwendet:
Programmierung und Auswertung der Sensordaten
- Arduino IDE 1.8.7
Schaltungsentwurf
- Fritzing
Videobearbeitung
- Vegas Pro 13
Auswerteschaltung
Verwendete Hardware
- Arduino UNO R3
- DS18B20 Sensor
- Jumper Wires
- Display
- 4,7k Ohm Widerstand
Datenblätter
Datenblatt Mikrocontroller: Arduino UNO
Datenblatt Sensor: DS18B20
Steckplatine
Schaltung
Lernerfolg
Durch Anbindung und Auswertung eines Sensors wurde ein guter Einblick in den Bereich Sensortechnik erlangt. Besonders bei der Auswahl des Sensors wurden die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten verdeutlicht. Außerdem wurden Verknüpfungen zu anderen Fächern erstellt. Zum einen diente die Zusatzaufgabe als Ergänzung des Fachs Sensortechnik und erhöhte den Lerneffekt durch die praktische Anwendung. Da der DS18B20 ein digitaler Sensor ist und über den 1-Wire Bus angeschlossen wird, wurden Kenntnisse aus dem dritten Semester im Fach Digitaltechnik aufgegriffen. Außerdem wurde durch die Recherche über den Bus eine Vorbereitung zum Fach Bussysteme im 6. Semester getroffen. Durch die Anbindung an einen Mikrocontroller konnte das Wissen, welches parallel im 5. Semester erlangt wurde, aus Systemarchitektur und Embedded Systems eingebracht werden. Vor allem bei der Programmierung war das Vorwissen erleichternd. Insgesamt deckt die Zusatzaufgabe viele Bereiche aus dem Studiengang Mechatronik ab und verknüpft Wissen aus verschiedenen Bereichen.
Gesamtfazit
YouTube Video
Schwierigkeitsgrad
Literatur
Quellenverzeichnis
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