DFRobot DFR0018

Конечно! Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для датчика температуры DFRobot DFR0018.

Описание

DFRobot DFR0018 — это аналоговый датчик температуры на основе терморезистора NTC (Negative Temperature Coefficient). Он является частью линейки сенсоров DFRobot для платформ Arduino и других микроконтроллеров.

• Принцип работы: Датчик использует NTC-термистор, сопротивление которого уменьшается с ростом температуры. Датчик подключен по схеме делителя напряжения, поэтому изменение температуры приводит к изменению выходного аналогового напряжения.
• Назначение: Предназначен для измерения температуры окружающей среды в учебных проектах, системах мониторинга климата, умных домах, теплицах и других DIY-проектах.
• Ключевые особенности: Простота использования (всего три провода: питание, земля, сигнал), низкая стоимость, аналоговый выход, не требующий сложных протоколов, и широкий диапазон измерений.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Тип датчика | Терморезистор NTC (10K) | | Выходной сигнал | Аналоговый (0-5В). Напряжение линейно зависит от температуры. | | Диапазон измерений | -55°C до +125°C (рабочий диапазон, практическая точность ниже в экстремумах) | | Рабочее напряжение | 3.3В - 5В | | Потребляемый ток | < 1 мА | | Точность | ±0.5°C (в диапазоне 0°C до +50°C). Зависит от качества калибровки и АЦП контроллера. | | Разрешение | Зависит от разрядности АЦП микроконтроллера (например, для Arduino UNO с 10-битным АЦП ~0.25°C на шаг при правильном расчете). | | Интерфейс подключения | 3-пиновый разъем (GND, VCC, SIGNAL) или провода "папа-папа". | | Длина кабеля | Около 20-25 см. | | Габариты (датчик) | Цилиндр диаметром ~4-5 мм, длина ~15 мм (металлический зонд). | | Габариты (плата) | Плата преобразователя: ~20 x 15 мм. |

Важное примечание: Для получения точных значений температуры в градусах Цельсия необходимо преобразовывать считанное аналоговое значение с помощью формулы или библиотеки, учитывающей характеристики NTC-термистора (обычно используется уравнение Стейнхарта-Харта или его упрощенная версия с коэффициентами B).

Парт-номера и аналоги

Прямые аналоги и номера компонентов от DFRobot и других производителей.

| Производитель | Парт-номер | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | DFRobot (основной) | DFR0018 | Оригинальный номер. Часто в магазинах называется "Analog Temperature Sensor". | | DFRobot | SEN0004 | Устаревший или альтернативный номер в некоторых каталогах. | | Adafruit | 372 | Аналог от Adafruit (также NTC 10K термистор с платой). | | Термистор (компонент) | NTC 10K, B=3950 | Ключевые параметры самого сенсорного элемента (B-коэффициент может незначительно отличаться). |

Совместимые модели и платформы

Датчик совместим с любой платой, имеющей аналоговый вход (АЦП) и способной работать с напряжением 3.3В или 5В.

Микроконтроллерные платы:

• Arduino: Все модели (Uno, Leonardo, Mega, Nano, Micro и т.д.).
• ESP8266: NodeMCU, Wemos D1 Mini (используется 3.3В, показания могут требовать коррекции).
• ESP32: Все модели (имеют встроенный АЦП).
• Raspberry Pi Pico (RP2040): Имеет АЦП.
• BBC micro:bit: Требуется дополнительный адаптер для аналоговых пинов.
• Платы на STM32, AVR, PIC.

Одноплатные компьютеры:

• Raspberry Pi: Не имеет встроенных аналоговых входов. Требуется внешний АЦП-преобразователь (например, MCP3008) или использование специальных HAT с аналоговыми входами.

Совместимые среды разработки и библиотеки:

• Arduino IDE: Напрямую через analogRead() с последующим расчетом по формуле. Существуют сторонние библиотеки для NTC.
• PlatformIO, MicroPython, CircuitPython: Могут быть использованы с соответствующими библиотеками для работы с АЦП и расчетами.
• Библиотеки: Прямой библиотеки от DFRobot для этой модели часто нет, но в сети множество готовых скетчей и универсальных библиотек для NTC 10K (например, thermistor или NTC_Thermistor).

Краткий пример кода для Arduino

// Параметры для NTC 10K B=3950
#define NTC_PIN A0        // Пин подключения сигнала
#define NOMINAL_RES 10000 // Сопротивление при 25°C
#define NOMINAL_TEMP 25   // Температура, при которой R = NOMINAL_RES
#define B_COEFF 3950      // B-коэффициент термистора
#define SERIES_RES 10000  // Значение последовательного резистора (на плате)

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int adcValue = analogRead(NTC_PIN);
  float voltage = adcValue * (5.0 / 1023.0); // Для Arduino UNO (5В, 10 бит)
  float resistance = SERIES_RES * (5.0 / voltage - 1.0);
  
  // Упрощенное уравнение Стейнхарта-Харта
  float steinhart = resistance / NOMINAL_RES;     // (R/Ro)
  steinhart = log(steinhart);                    // ln(R/Ro)
  steinhart /= B_COEFF;                          // 1/B * ln(R/Ro)
  steinhart += 1.0 / (NOMINAL_TEMP + 273.15);    // + (1/To)
  steinhart = 1.0 / steinhart;                   // Инвертируем
  float temperature = steinhart - 273.15;        // Конвертируем в Цельсии

  Serial.print("Температура: ");
  Serial.print(temperature);
  Serial.println(" °C");
  delay(1000);
}