DS18B20

Hallo zusammen,

den heutigen Beitrag widmen wir wiedereinmal dem DS18B20 Sensor um zwei häufige Fragen zu beantworten. Zum einen stellt Maxim mittlerweile zwei verschiedene Varianten her, einmal mit PAR und ohne PAR-Modus. Zum zweiten fragen viele Kunden wie viele der Sensoren man in der Praxis gleichzeitig nutzen kann, weshalb wir einen kleinen Versuchsaufbau machen um zu sehen wieviele Sensoren an nur einem Pin des Nanos betrieben werden können.

Als der Sensor noch von Dallas kam gab es nur eine Variante, diese unterstütze sowohl den parasitären Modus, als auch den Normalbetrieb. Mittlerweile produziert Maxim die Sensoren in den Ausführungen DS18B20 und DS18B20-PAR. Beide unterstützen das 1-Wire Protokoll: Das 1-Wire Protokoll hat seinen Namen daher, dass nur eine Leitung zur Kommunikation erforderlich ist anstatt wie sonst üblich mindestens zwei Datenleitungen, der PAR-Modus hat damit nichts zu tun. Wir haben also im Normalbetrieb drei Pins, oder Kabel: Data, VCC und GND. VCC und GND dürften dabei klar sein, über Data läuft die Kommunikation bidirektional. Und nachdem zur Übertragung von Informationen immer Strom fließen muss kann dies logischerweise nur über GND geschehen.

Der DS18B20-PAR unterstützt den parasitären Modus. Dieser wird so genannt, da der Sensor den Strom aus der Datenleitung schmarotzen kann. D.h. in diesem Betriebsmodus sind sogar nur 2 Leitungen erforderlich: GND und Data. Der VCC des ICs ist über einen Widerstand mit Data verbunden.

(Bei dem Produkt im Bild oben wurde schon ein Widerstand mit in der Hülse untergebracht und nur zwei Leitungen aus der Hülse geführt.)

Durch die Produktpolitik von Maxim ist aus dieser Situation ein regelrechtes Chaos entstanden. Da früher der DS18B20 immer beide Modi unterstützt hat und dies nun nichtmehr der Fall ist haben viele Händler Ihre Produktbeschreibung dahingehend nicht angepasst, die Bezeichnung nicht geändert  oder schlimmstenfalls, gar nicht wissen was Sie überhaupt vertreiben.

Dabei währen die unzähligen Reklamationen vermeidbar, die nicht nur bei uns, sondern auch bei vielen Mitanbietern regelmäßig eingehen.

Leider mussten wir feststellen, dass wenn der DS18B20-PAR auch als solcher bezeichnet wird, der Absatz des Produkts massiv zurück geht. Deshalb benutzen wir einheitlich die Bezeichnung DS18B20.

Im Zweifelsfall sollte immer beim Händler rück gefragt werden, sollte die Ausführung nicht explizit in der Produktbeschreibung mit angegeben sein und man für sein Projekt auf den PAR-Modus nicht verzichten kann.

Zum Versuchsaufbau: Die Frage eines Kunden war, wieviele DS18B20 am Nano an nur einem Pin, ohne zusätzliche Stromversorgung problemlos betrieben werden können. Dazu haben wir die im E-Book beschriebene Schaltung mit 10 Sensoren auf einem unserer Breadboards aufgebaut und anschließend einen nach dem anderen verkabelt.

6 Sensoren konnten wir so auf Anhieb mit dem Nano an einen Pin betreiben und mit dem Tester.ino Sketch aus der DallasTemperature Libary auslesen, hier das Ergebniss:

Ich hoffe der heutige Beitrag bringt etwas Licht in die Thematik und erspart einigen von Ihnen die ein oder anderen grauen Haare. Bis zum nächsten mal :)

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Kommentar

Thomas Keil - Oktober 11, 2018

Danke für den Bericht, die Info ist interessant.

Bleibt vielleicht noch zu ergänzen das der DS18S20 für einen größeren Temperaturumfang spezifiziert ist ( -55°C to +125°C) als der DS18S20-PAR (–55°C to +100°C).

Das Datenblatt schreibt hierzu: “The use of parasite power is not recommended above 100°C, since it may not be able to sustain communications given the higher leakage currents the DS1820 exhibits at these temperatures.”

Ich würde vermuten, das das insbesondere bei niedriger Versorgungsspannung, wie sie der ESP liefert, gilt.

Vielleicht wäre das ja eine eigene Versuchsreihe in einem weiteren Beitrag wert ;-)

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