Měření teploty pomocí polovodičových čidel

Abstract

Tato práce pojednává o měření teploty pomocí elektronických teplotních čidel DS18B20, řízených mikropočítačem z řady AVR. Teplotní čidla tohoto typu využívají ke komunikaci s mikropočítačem sběrnici typu 1-wire. Sběrnice 1-wire, navržena firmou Dallas Semiconductor, umožňuje připojit více zařízení k řídící jednotce pomocí dvou vodičů. Měřící prvky tohoto typu poskytují uživateli jednoduchou obsluhu. Čidlo převádí naměřená data přímo do číslicové podoby. Rychlost převodu je určena počtem bitů výsledné hodnoty, může být programován řídícím členem (master) v průběhu obsluhy. Kód odečtený z tohoto teploměru je přímo hodnotou měřené teploty a nevyžaduje doplňující dekódování. Výsledná data jsou zpracována a průběžně zobrazována na LCD displej. První část práce je zaměřena na teoretické znalosti prvků 1-wire. Postupně je vysvětlen princip funkce teplotních čidel a jejich ovládání řídící jednotkou. Zběžně je popsána architektura mikropočítačů z řady AVR, kde je bližší popis zaměřen na zde použitý kontrolér ATtiny2313. Důležitá část je věnována implementaci protokolu 1-wire do příslušné řídící jednotky.

This bachelor work disserts on measurement of temperature using the electronic temperature sensors DS18B20, which are controlled by microcomputer type AVR. This sensors use for communication the 1-wire type data bus. The 1-wire data bus, designed by Dallas Semicondoctor, allows connect more devices to the control unit using two wires. This type of measuring elements offers simple handling for the user. The sensor transforms the measuring data directly to the digital data. The rate of the transmission is determined by number of bits in the resultant value and the sensor is programmable during attendance by the set mechanism (master). The sensor code is consistent with the value of measured temperature. That means it doesn’t require supplemental decoding. The resulting data are worked up and displayed on LCD continuously. First part of this work is focused on the theory of 1-wire element. Further, there is an explanation of the principle of the measuring sensor function and its controlling by the control unit. Next, there is a basic description of the AVR type microcomputers, more detailed description is aimed at the ATiny2313 controller, which is used in this work. The important part is dedicated to the implementation of the 1-wire protocol to the appropriate control unit.