Arduino Uno에서 DS18B20 1-Wire 온도 센서 사용하기

I2C센서에 비해 상대적으로 저렴하고 가격대비 온도도 잘 측정되는 1-wire 온도 센서 DS18B20를 아두이노에 연결해봤습니다.

DS18B20은 -55°C에서 +125°C까지 온도 측정이 가능하며  -10°C에서  +85°C 사이 측정시 ±0.5°C 정확도를 가진다고 합니다.

자세한 사양은 아래 링크에 있는 데이터시트를 참고하세요.

http://elcodis.com/parts/5415153/DS18B20.html#datasheet 

 

 

최초 작성 - 2015. 1. 21

마지막 업데이트 - 2019. 1. 23

하드웨어 연결

 

원래는 오른쪽 회로도처럼 저항을 연결해야 동작합니다.

 

 

 

라이브러리 설치

아래 링크에서 라이브러리를 다운로드 받아서 압축을 푼 후 폴더를 복사해서

 

https://github.com/grappendorf/arduino-framework/raw/master/3dparty/DallasTemperature_372Beta.zip 

 

http://www.pjrc.com/teensy/arduino_libraries/OneWire.zip 

아래 경로에 각각 복사해 줍니다.  압축풀린 폴더 안에 같은 이름의 폴더가 또 있으니 확인을 하세요.

 

정상적으로 설치되었다면 Arduino IDE에서 다음처럼  라이브러리의 예제가 보입니다.

 

소스 코드

메뉴에서 파일 > 새파일을 선택하여 다음 코드를 복사해줍니다.

 

#include <OneWire.h>  #include <DallasTemperature.h>      //DS18B20 온도 센서의 데이터선인 가운데 핀을 아두이노 3번에 연결합니다.   #define ONE_WIRE_BUS 3      //1-wire 디바이스와 통신하기 위한 준비  OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);      // oneWire선언한 것을 sensors 선언시 참조함.  DallasTemperature sensors(&oneWire);      //다비아스 주소를 저장할 배열 선언  DeviceAddress insideThermometer;          void setup(void)  {    //시리얼 포트 초기화    Serial.begin(9600);    Serial.println("Dallas Temperature IC Control Library Demo");        //1-wire 버스 초기화    sensors.begin();          //발견한 디바이스 갯수    Serial.print("Found ");    Serial.print(sensors.getDeviceCount(), DEC);    Serial.println(" devices.");        // parasite power 모드일 때에는  2핀(GND와 DQ 핀)만 연결하면 됨.    Serial.print("Parasite power is: ");     if (sensors.isParasitePowerMode()) Serial.println("ON");    else Serial.println("OFF");              //버스에서 첫번째 장치의 주소를 가져온다.    if (!sensors.getAddress(insideThermometer, 0)) Serial.println("Unable to find address for Device 0");           //버스에서 발견한 첫번째 장치의 주소 출력    Serial.print("Device 0 Address: ");    printAddress(insideThermometer);    Serial.println();        //데이터시트에서 확인결과 9~12비트까지 설정 가능    sensors.setResolution(insideThermometer, 10);        Serial.print("Device 0 Resolution: ");    Serial.print(sensors.getResolution(insideThermometer), DEC);     Serial.println();  }          // 온도를 출력하는 함수  void printTemperature(DeviceAddress deviceAddress)  {    //섭씨 온도를 가져옴    float  tempC = sensors.getTempC(deviceAddress);          Serial.print("Temp C: ");    Serial.print(tempC);    Serial.print(" Temp F: ");          //화씨 온도로 변환    Serial.println(DallasTemperature::toFahrenheit(tempC));   }      //디바이스 주소를 출력하는 함수  void printAddress(DeviceAddress deviceAddress)  {    for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)    {      if (deviceAddress[i] < 16) Serial.print("0");          Serial.print(deviceAddress[i], HEX);    }  }          void loop(void)  {     Serial.print("Requesting temperatures...");    //sensors.requestTemperatures();   //연결되어 있는 전체 센서의 온도 값을 읽어옴    sensors.requestTemperaturesByIndex(0); //첫번째 센서의 온도값 읽어옴    Serial.println("DONE");        //센서에서 읽어온 온도를 출력    printTemperature(insideThermometer);  }

실행 결과

아두이노에 업로드한 후,  메뉴에서 툴 > 시리얼 모니터를 선택합니다.

손가락을 센서에 올려놓으면 온도가 올라가는 것을 확인할 수 있습니다. 

 

Requesting temperatures...Dallas Temperature IC Control Library Demo Found 1 devices. Parasite power is: OFF Device 0 Address: 28FF96170600000C Device 0 Resolution: 10 Requesting temperatures...DONE Temp C: 27.25 Temp F: 81.05 Requesting temperatures...DONE Temp C: 27.25 Temp F: 81.05 Requesting temperatures...DONE Temp C: 27.75 Temp F: 81.95 Requesting temperatures...DONE Temp C: 28.00 Temp F: 82.40 Requesting temperatures...DONE Temp C: 28.25 Temp F: 82.85 Requesting temperatures...DONE Temp C: 28.50 Temp F: 83.30 Requesting temperatures...DONE Temp C: 28.75 Temp F: 83.75 Requesting temperatures...DONE Temp C: 29.00 Temp F: 84.20 Requesting temperatures...DONE Temp C: 29.00 Temp F: 84.20 Requesting temperatures...DONE Temp C: 29.25 Temp F: 84.65 Requesting temperatures...DONE Temp C: 29.50 Temp F: 85.10 Requesting temperatures...DONE Temp C: 29.50 Temp F: 85.10 Requesting temperatures...DONE Temp C: 29.75 Temp F: 85.55 Requesting temperatures...DONE Temp C: 29.75 Temp F: 85.55 Requesting temperatures...DONE Temp C: 30.00 Temp F: 86.00 Requesting temperatures...DONE Temp C: 30.00 Temp F: 86.00 Requesting temperatures...DONE Temp C: 30.25 Temp F: 86.45 Requesting temperatures...DONE Temp C: 30.25 Temp F: 86.45 Requesting temperatures...DONE Temp C: 30.50 Temp F: 86.90 Requesting temperatures...DONE Temp C: 30.50 Temp F: 86.90 Requesting temperatures...DONE Temp C: 30.50 Temp F: 86.90 Requesting temperatures...DONE Temp C: 30.75 Temp F: 87.35 Requesting temperatures...DONE Temp C: 30.75 Temp F: 87.35 Requesting temperatures...DONE Temp C: 30.75 Temp F: 87.35 Requesting temperatures...DONE Temp C: 31.00 Temp F: 87.80 Requesting temperatures...DONE Temp C: 31.00 Temp F: 87.80 Requesting temperatures...DONE Temp C: 31.00 Temp F: 87.80 Requesting temperatures...DONE Temp C: 31.00 Temp F: 87.80 Requesting temperatures...DONE Temp C: 31.25 Temp F: 88.25 Requesting temperatures...DONE Temp C: 31.25 Temp F: 88.25 Requesting temperatures...DONE Temp C: 31.25 Temp F: 88.25 Requesting temperatures...DONE Temp C: 31.25 Temp F: 88.25 Requesting temperatures...DONE Temp C: 31.25 Temp F: 88.25 Requesting temperatures...DONE Temp C: 31.25 Temp F: 88.25 Requesting temperatures...DONE Temp C: 31.25 Temp F: 88.25 Requesting temperatures...DONE Temp C: 31.00 Temp F: 87.80 Requesting temperatures...DONE Temp C: 31.00 Temp F: 87.80 Requesting temperatures...DONE Temp C: 31.00 Temp F: 87.80

코드에서 Resolution을 올리면 정확도가 올라가는 대신 온도를 가져오는 속도가 느려집니다. 9~12 사이의 숫자를 사용할 수 있습니다.

 

sensors.setResolution(insideThermometer, 10); 

센서 2개 연결하는 방법

아두이노 3번핀에 두 개의 DS18B20 2번핀을 연결합니다. 

 

다음 코드를 사용합니다.

 

#include <OneWire.h>  #include <DallasTemperature.h>      //DS18B20 온도 센서의 데이터선인 가운데 핀을 아두이노 3번에 연결합니다.   #define ONE_WIRE_BUS 3      //1-wire 디바이스와 통신하기 위한 준비  OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);      // oneWire선언한 것을 sensors 선언시 참조함.  DallasTemperature sensors(&oneWire);      //다비아스 주소를 저장할 배열 선언  DeviceAddress Thermometer1, Thermometer2;         void setup(void)  {    //시리얼 포트 초기화    Serial.begin(9600);    Serial.println("Dallas Temperature IC Control Library Demo");        //1-wire 버스 초기화    sensors.begin();          //발견한 디바이스 갯수    Serial.print("Found ");    Serial.print(sensors.getDeviceCount(), DEC);    Serial.println(" devices.");        // parasite power 모드일 때에는  2핀(GND와 DQ 핀)만 연결하면 됨.    Serial.print("Parasite power is: ");     if (sensors.isParasitePowerMode()) Serial.println("ON");    else Serial.println("OFF");              //버스에서 첫번째 장치의 주소를 가져온다.    if (!sensors.getAddress(Thermometer1, 0)) Serial.println("Unable to find address for Device 0");           //버스에서 발견한 첫번째 장치의 주소 출력    Serial.print("Device 0 Address: ");    printAddress(Thermometer1);    Serial.println();        //데이터시트에서 확인결과 9~12비트까지 설정 가능    sensors.setResolution(Thermometer2, 12);        Serial.print("Device 0 Resolution: ");    Serial.print(sensors.getResolution(Thermometer1), DEC);     Serial.println();    //버스에서 두번째 장치의 주소를 가져온다.    if (!sensors.getAddress(Thermometer2, 1)) Serial.println("Unable to find address for Device 1");           //버스에서 발견한 두번째 장치의 주소 출력    Serial.print("Device 1 Address: ");    printAddress(Thermometer2);    Serial.println();        //데이터시트에서 확인결과 9~12비트까지 설정 가능    sensors.setResolution(Thermometer2, 12);        Serial.print("Device 1 Resolution: ");    Serial.print(sensors.getResolution(Thermometer2), DEC);     Serial.println(); }          // 온도를 출력하는 함수  void printTemperature(int num, DeviceAddress deviceAddress)  {    //섭씨 온도를 가져옴    float  tempC = sensors.getTempC(deviceAddress);    Serial.print("device: ");   Serial.print(num);   Serial.print(" Temp C: ");    Serial.print(tempC);    Serial.print(" Temp F: ");          //화씨 온도로 변환    Serial.println(DallasTemperature::toFahrenheit(tempC));   }      //디바이스 주소를 출력하는 함수  void printAddress(DeviceAddress deviceAddress)  {    for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)    {      if (deviceAddress[i] < 16) Serial.print("0");          Serial.print(deviceAddress[i], HEX);    }  }          void loop(void)  {     Serial.print("Requesting temperatures...");    //sensors.requestTemperatures();   //연결되어 있는 전체 센서의 온도 값을 읽어옴    sensors.requestTemperaturesByIndex(0); //첫번째 센서의 온도값 읽어옴    Serial.println("DONE");        //센서에서 읽어온 온도를 출력    printTemperature(0, Thermometer1);    sensors.requestTemperaturesByIndex(1); //두번째 센서의 온도값 읽어옴    Serial.println("DONE");        //센서에서 읽어온 온도를 출력    printTemperature(1, Thermometer2); }

실행시켜 보면 첫번째 온도 센서와 두번째 온도 센서에서 번갈아가며 온도 가져오는 것을 반복합니다. 

첫번째 온도센서에만 손을 얹어보면 온도가 올라가는 것을 볼 수 있습니다. (노란색 줄)

 

Requesting temperatures...Dallas Temperature IC Control Library Demo Found 2 devices. Parasite power is: OFF Device 0 Address: 2899EE2F0A0000C1 Device 0 Resolution: 12 Device 1 Address: 28FF96170600000C Device 1 Resolution: 12 Requesting temperatures...DONE device: 0 Temp C: 24.81 Temp F: 76.66 DONE device: 1 Temp C: 24.75 Temp F: 76.55 Requesting temperatures...DONE device: 0 Temp C: 24.81 Temp F: 76.66 DONE device: 1 Temp C: 24.75 Temp F: 76.55 Requesting temperatures...DONE device: 0 Temp C: 24.81 Temp F: 76.66 DONE device: 1 Temp C: 24.75 Temp F: 76.55 Requesting temperatures...DONE device: 0 Temp C: 24.94 Temp F: 76.89 DONE device: 1 Temp C: 24.75 Temp F: 76.55 Requesting temperatures...DONE device: 0 Temp C: 25.69 Temp F: 78.24 DONE device: 1 Temp C: 24.81 Temp F: 76.66 Requesting temperatures...DONE device: 0 Temp C: 26.31 Temp F: 79.36 DONE device: 1 Temp C: 24.75 Temp F: 76.55 Requesting temperatures...DONE device: 0 Temp C: 26.75 Temp F: 80.15 DONE device: 1 Temp C: 24.81 Temp F: 76.66 Requesting temperatures...DONE device: 0 Temp C: 27.12 Temp F: 80.82 DONE device: 1 Temp C: 24.81 Temp F: 76.66 Requesting temperatures...DONE device: 0 Temp C: 27.37 Temp F: 81.27 DONE device: 1 Temp C: 24.81 Temp F: 76.66 Requesting temperatures...DONE device: 0 Temp C: 27.56 Temp F: 81.61 DONE device: 1 Temp C: 24.81 Temp F: 76.66 Requesting temperatures...DONE device: 0 Temp C: 27.69 Temp F: 81.84 DONE device: 1 Temp C: 24.81 Temp F: 76.66 Requesting temperatures...DONE device: 0 Temp C: 27.87 Temp F: 82.18 DONE device: 1 Temp C: 24.81 Temp F: 76.66 Requesting temperatures...DONE device: 0 Temp C: 27.94 Temp F: 82.29 DONE device: 1 Temp C: 24.81 Temp F: 76.66 Requesting temperatures...DONE device: 0 Temp C: 28.06 Temp F: 82.51 DONE