Arduino और ESP8266 के साथ DS18B20 तापमान सेंसर इंटरफेसिंग: 8 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

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आज हम अपने शस्त्रागार में एक नया सेंसर जोड़ने जा रहे हैं जिसे DS18B20 तापमान सेंसर के रूप में जाना जाता है। यह DHT11 के समान एक तापमान संवेदक है, लेकिन इसमें अनुप्रयोगों का एक अलग सेट है। हम इसकी तुलना उपलब्ध विभिन्न प्रकार के तापमान सेंसर से करेंगे और इन सेंसरों की तकनीकी विशिष्टताओं पर एक नज़र डालेंगे।

इस ट्यूटोरियल के अंत में, हम तापमान प्रदर्शित करने के लिए DS18B20 को Arduino और ESP8266 के साथ इंटरफेस करेंगे। Arduino के मामले में, तापमान सीरियल मॉनिटर पर प्रदर्शित किया जाएगा और ESP8266 के लिए हम एक वेब सर्वर पर तापमान प्रदर्शित करेंगे।

चलिए अब मजे से शुरू करते हैं।

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चरण 2: विभिन्न प्रकार के तापमान सेंसर के बीच तुलना

ऊपर दिखाई गई तुलना में तीन सेंसर DS18B20, DHT11 और NTC थर्मिस्टर हैं लेकिन यहां हम अपनी तुलना को केवल डिजिटल सेंसर तक ही सीमित रखेंगे। इसका मतलब यह नहीं है कि एनटीसी थर्मिस्टर डिजिटल सेंसर जितना महत्वपूर्ण नहीं है। वास्तव में, डिजिटल सेंसर का विकास केवल एनटीसी थर्मिस्टर के कारण ही संभव है। डिजिटल सेंसर में कुछ माइक्रोप्रोसेसरों से जुड़े एनटीसी थर्मिस्टर होते हैं जो अंततः डिजिटल आउटपुट देते हैं।

तुलना के मुख्य बिंदु हैं:-

1. DS18B20 वाटरप्रूफ और मजबूत है जबकि DHT11 ऐसा नहीं है, इसलिए वास्तविक जीवन के परिदृश्यों और अनुप्रयोगों में जहां संपर्क-आधारित संवेदन की आवश्यकता होती है, DS18B20 का उपयोग आमतौर पर किया जाता है जबकि DHT11 का उपयोग ओपन-एयर पर्यावरण अनुप्रयोगों में किया जाता है।

2. DS18B20 9-12 बिट डेटा का डेटा बाहर निकालता है जबकि DHT11 8 बिट्स का डेटा देता है।

3. DS18B20 केवल तापमान देता है जबकि DHT11 का उपयोग तापमान और आर्द्रता प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।

4. DS18B20 DHT11 की तुलना में व्यापक तापमान रेंज को कवर करता है और DHT (DHT11 के लिए + 2 डिग्री की तुलना में + 0.5 डिग्री) की तुलना में बेहतर सटीकता भी रखता है।

5. जब मूल्य निर्धारण की बात आती है तो इन सेंसरों के बीच में थोड़ा अंतर होता है क्योंकि DS18B20 के दो अलग-अलग वेरिएंट जो पैकेज्ड वायर टाइप होते हैं और TO92 पैकेज की कीमत लगभग $ 1 और $ 0.4 होती है जबकि DHT11 की कीमत लगभग $ 0.6 होती है।

तो हम कह सकते हैं कि DS18B20 DHT11 से कुछ बेहतर है लेकिन बेहतर चयन केवल उस एप्लिकेशन के आधार पर किया जा सकता है जिसके लिए सेंसर की आवश्यकता होती है।

आप यहां से इसकी डेटाशीट पढ़कर DS18B20 के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।

चरण 3: DS18B20 को Arduino के साथ जोड़ना

यहां हम तापमान प्राप्त करने और इसे सीरियल मॉनिटर पर प्रदर्शित करने के लिए DS18B20 तापमान सेंसर को Arduino के साथ जोड़ रहे हैं।

इस चरण के लिए हमें चाहिए- Arduino UNO, DS18B20 तापमान सेंसर (पैकेज प्रकार या TO92 पैकेज जो भी उपलब्ध है) और 4.7kohm रोकनेवाला

DS18B20 सेंसर में 3 तार होते हैं जो काले, लाल और पीले रंग के होते हैं। काला वाला GND के लिए है, लाल वाला Vcc के लिए है जबकि पीला वाला सिग्नल पिन है

1. GND पिन या सेंसर के काले तार को GND से कनेक्ट करें।

2. सेंसर के Vcc पिन या लाल तार को 5V आपूर्ति से कनेक्ट करें।

3. सिग्नल पिन या पीले तार को 4.7kohm रेसिस्टर के माध्यम से 5V से कनेक्ट करें और इस सिग्नल पिन को Arduino के डिजिटल पिन नंबर-12 से भी कनेक्ट करें।

बेहतर समझ के लिए आप ऊपर दिखाए गए योजनाबद्ध का उल्लेख कर सकते हैं।

चरण 4: तापमान प्रदर्शित करने के लिए Arduino को कोड करना

इस चरण में, हम सीरियल मॉनिटर पर तापमान प्राप्त करने और प्रदर्शित करने के लिए अपने Arduino बोर्ड को कोडित करेंगे।

1. Arduino UNO बोर्ड को PC से कनेक्ट करें।

2. इस परियोजना के लिए यहां से जीथब भंडार पर जाएं।

3. GitHub रिपॉजिटरी में, आपको "बेसिक कोड" नाम की एक फाइल दिखाई देगी, उस फाइल को खोलें और कोड को कॉपी करें और इसे अपने Arduino IDE में पेस्ट करें।

4. टूल्स टैब के तहत सही बोर्ड और COM पोर्ट का चयन करें और अपलोड बटन को हिट करें।

5. कोड अपलोड होने के बाद, सीरियल मॉनिटर खोलें और सही बॉड दर (हमारे मामले में 9600) का चयन करें और आप वहां DS18B20 द्वारा महसूस किए गए तापमान को देख पाएंगे।

आप तापमान बढ़ाने या इसे व्यवस्थित करने के लिए उपयुक्त चीजें करके तापमान में वृद्धि और गिरावट देख सकते हैं जैसे कि धातु के हिस्से को रगड़ना या पैकेज्ड टाइप सेंसर के धातु वाले हिस्से के पास लाइटर जलाना।

चरण 5: DS18B20 को ESP8266 के साथ जोड़ना

इस चरण में, हम तापमान प्राप्त करने के लिए DS18B20 को ESP8266 मॉड्यूल से जोड़ेंगे।

इस चरण के लिए हमें चाहिए = ESP8266 मॉड्यूल, 4.7kohm रोकनेवाला और DS18B20 तापमान सेंसर (पैकेज्ड प्रकार या TO92 पैकेज जो भी उपलब्ध हो)।

इस चरण के लिए कनेक्शन Arduino के साथ किए गए कनेक्शन के समान हैं।

1. GND पिन या सेंसर के काले तार को GND से कनेक्ट करें।

2. वीसीसी पिन या सेंसर के लाल तार को 3.3V आपूर्ति से कनेक्ट करें।

3. सिग्नल पिन या पीले तार को 4.7kohm रेसिस्टर के माध्यम से 3.3V से कनेक्ट करें और इस सिग्नल पिन को GPIO12 से भी कनेक्ट करें जो मॉड्यूल का D5 पिन है।

बेहतर समझ के लिए आप ऊपर दिखाए गए योजनाबद्ध का उल्लेख कर सकते हैं।

चरण 6: Arduino IDE सेट करें

Arduino IDE का उपयोग करके ESP8266 को कोड करने के लिए हमें Arduino IDE के अतिरिक्त बोर्डों में ESP8266 बोर्ड स्थापित करने की आवश्यकता है क्योंकि वे पूर्वस्थापित नहीं हैं। इसके लिए हमें नीचे बताए गए स्टेप्स को फॉलो करना होगा:-

1. फ़ाइल > वरीयताएँ पर जाएँ

2. अतिरिक्त बोर्ड प्रबंधक URL में https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json जोड़ें।

3. टूल्स> बोर्ड> बोर्ड मैनेजर पर जाएं

4. esp8266 खोजें और फिर बोर्ड स्थापित करें।

5. आईडीई को पुनरारंभ करें।

चरण 7: तापमान प्रदर्शित करने के लिए ESP8266 को कोड करना

इस चरण में, हम तापमान को पढ़ने के लिए ESP8266 कोड करने जा रहे हैं और उसके बाद, उस तापमान को सीरियल मॉनिटर पर प्रदर्शित करने के बजाय, हम इसे वेब सर्वर पर प्रदर्शित करने जा रहे हैं।

1. इस परियोजना के लिए यहां से जीथब रिपोजिटरी में जाएं।

2. रिपॉजिटरी में, आपको "ESP8266 तापमान वेब सर्वर" नाम का एक कोड दिखाई देगा, आपको बस उस कोड को कॉपी करके Arduino IDE में पेस्ट करना होगा।

3. कोड पेस्ट करने के बाद कोड में SSID और पासवर्ड को अपने Wifi नेटवर्क के कोड में बदलें।

4. टूल्स टैब के तहत सही बोर्ड और COM पोर्ट का चयन करें और उसके बाद अपलोड बटन को हिट करें।

5. जब कोड अपलोड हो जाता है तो IDE के सीरियल मॉनिटर को खोलें और फिर ESP8266 मॉड्यूल पर रिफ्रेश बटन दबाएं, आपको वहां कुछ अज्ञात भाषा लिखी होगी और उसके नीचे एक आईपी एड्रेस मौजूद होगा। आपको उस आईपी पते की प्रतिलिपि बनाने की आवश्यकता है क्योंकि यह वेबसर्वर का पता है जो तापमान प्रदर्शित करेगा।

चरण 8: और यह हो गया

जब कोड अपलोड हो जाता है और आईपी एड्रेस प्राप्त हो जाता है। उस आईपी पते का उपयोग करके वेबसर्वर खोलें।

वेबसर्वर पर, डिग्री सेल्सियस के साथ-साथ डिग्री फ़ारेनहाइट में प्रदर्शित तापमान रीडिंग होगी।

वेबसर्वर के अलावा, तापमान रीडिंग को सीरियल मॉनीटर पर भी देखा जा सकता है।

आप देखेंगे कि जैसे-जैसे सेंसर के पास का तापमान बदलता है वेबसर्वर पर रीडिंग भी बदलती है।

प्रदर्शन के लिए बस इतना ही।