DS18B20 && Arduino

Всем привет. Все, наверняка, знают цифровые термодатчики DS18B20. Вот и я решил с ними познакомится поближе. Купил - подключил - работают. НО...
Никак в толк не возьму, либо я что-то упускаю из вида в работе с ними, либо действительно проблема в датчиках.
Суть - решил использовать эти датчики в своем проекте, на ряду с такими компонентами, как LCD (I2C), ИК-приемник и многое, многое другое, но остановимся на этом.
Датчики - 2 шт., используемая библиотека <DallasTemperature.h>. Так вот, при опросе датчиков и вывода значений на экран, Arduino "тормозит" и очень заметно, соответственно все остальные процессы (в скетче) тоже работают с задержкой: команды с ИК-пульта доходят через раз и все, что управляется с пульта, разумеется, работает раз через раз и т.д.
Я понимаю, что датчики цифровые и нужно время, чтобы их опросить, но все же - это особенность библиотеки или все ресурсы Arduino Uno тратятся на снятия показаний с датчиков?
Скетч:

PHP:

#include <IRremote.h>            // IR
#include <Wire.h>                // I2C
#include <LiquidCrystal_I2C.h>  // LCD
#include <OneWire.h>            // DS18b20
#include <DallasTemperature.h>

#define RELAY_PIN      9
#define RELAY_PIN2    10
#define RELAY_PIN3    11
#define IR_PIN        5
// DS18b20
#define ONE_WIRE_BUS  4

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);
#define LCD_UPDATE_TIME  250
unsigned long lcdLastUpdateTime = 0;

IRrecv irrecv(IR_PIN);
decode_results results;

// Реле
bool LampState = false;
bool LampState2 = false;
bool LampState3 = false;

//DS18b20
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
DeviceAddress sensor1 = {0x28, 0xFF, 0xF2, 0x9C, 0x67, 0x14, 0x04, 0xF7}; // адреса датчиков
DeviceAddress sensor2 = {0x28, 0xFF, 0xA1, 0x9B, 0x67, 0x14, 0x04, 0xAA};

// Температура
float temp1; // текущая температура первого датчика
float temp2; // второй датчик

void setup()
{
  Wire.begin();
  lcd.init();
  lcd.backlight(); // вкл. подсветку LCD (noBack-выкл)
  lcd.clear();
  sensors.begin();
  sensors.setResolution(sensor1, 10);
  sensors.setResolution(sensor2, 10);
  pinMode(IR_PIN, INPUT);
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
  pinMode(RELAY_PIN2, OUTPUT);
  pinMode(RELAY_PIN3, OUTPUT);
  digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
  digitalWrite(RELAY_PIN2, LOW);
  digitalWrite(RELAY_PIN3, LOW);
  irrecv.enableIRIn(); // Включаем ресивер
}

void loop()
{
  // Реле
  if (irrecv.decode(&results))
  {
    if (results.value == 524543)
      LampState = !LampState;
    if (LampState)
    {
      digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);
    }
    else
    {
      digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
    }

    if (results.value == 573503)
      LampState2 = !LampState2;
    if (LampState2)
    {
      digitalWrite(RELAY_PIN2, HIGH);
    }
    else
    {
      digitalWrite(RELAY_PIN2, LOW);
    }

    if (results.value == 532703)
      LampState3 = !LampState3;
    if (LampState3)
    {
      digitalWrite(RELAY_PIN3, HIGH);
    }
    else
    {
      digitalWrite(RELAY_PIN3, LOW);
    }
    irrecv.resume(); // Получаем следующее значение
  }

  if (millis() - lcdLastUpdateTime > LCD_UPDATE_TIME) // обращаемся к датчикам раз в 250 мс
  {
    lcdLastUpdateTime = millis();
    // отображение на LCD
    printTemperature(sensor1); // опрашиваем датчики
    printTemperature(sensor2);
  }
}

void printTemperature(DeviceAddress deviceAddress) // DS18B20
{
  sensors.requestTemperatures();
  // Температура
  temp1 = sensors.getTempC(sensor1); // получаем температуру
  lcd.setCursor(11, 0);
  lcd.print("T1: ");
  lcd.print(temp1, 1); // отображение температуры
  lcd.print("C ");
  lcd.print(" ");

  temp2 = sensors.getTempC(sensor2);
  lcd.setCursor(11, 1);
  lcd.print("T2: ");
  lcd.print(temp2, 1); // отображение температуры
  lcd.print("C");
  lcd.print(" ");
}

Если закомментировать строчки:

Код (Text):

printTemperature(sensor1); // опрашиваем датчики
printTemperature(sensor2);

то скетч выполняется как надо, без всяких задержек. Если только одну, то скетч выполняется с менее сильными задержками, но они все равно очень сильно портят общение с Arduino
Можно как-то оптимизировать затрачиваемые ресурсы Arduino, чтобы ей хватало времени на работу с другими устройствами? Спасибо.

 

это ваша проблемка обсуждается -- задержки в библиотеке
http://arduino.ru/forum/programmirovanie/ubrat-delay-iz-biblioteki-ds18b20

 

Простите, Я не понял, как сделать:

Вы имеете ввиду вообще отказаться от использования библиотеки DallasTemperature ?

Я поковырялся в самой библиотеке DallasTemperature.cpp. Попытался заменить delay на millis. Заменить, то заменил, но ничего не изменилось.

PHP:

///
#define CASE_9_UPDATE_TIME  94
unsigned long CASE_9LastUpdateTime = 0;

#define CASE_10_UPDATE_TIME  188
unsigned long CASE_10LastUpdateTime = 0;

#define CASE_11_UPDATE_TIME  375
unsigned long CASE_11LastUpdateTime = 0;

#define CASE_12_UPDATE_TIME  750
unsigned long CASE_12LastUpdateTime = 0;

// Wait a fix number of cycles till conversion is complete (based on IC datasheet)
switch (*bitResolution)
{
case 9:
  if (millis() - CASE_9LastUpdateTime > CASE_9_UPDATE_TIME)
  {
    CASE_9LastUpdateTime = millis();
    break;
  }

case 10:
  if (millis() - CASE_10LastUpdateTime > CASE_10_UPDATE_TIME)
  {
    CASE_10LastUpdateTime = millis();
    break;
  }

case 11:
  if (millis() - CASE_11LastUpdateTime > CASE_11_UPDATE_TIME)
  {
    CASE_11LastUpdateTime = millis();
    break;
  }

case 12:
  if (millis() - CASE_12LastUpdateTime > CASE_12_UPDATE_TIME)
  {
    CASE_12LastUpdateTime = millis();
    break;
  }
}

Подскажите, пожалуйста, поподробнее, как избавится от задержек. Спасибо.

 

Выбросьте библиотеку DallasTemperature,
используйте библиотеку OneWire,
операции раскидайте по циклу как хотите, задав свои задержки.

Никогда не смешивайте операции ввода и вывода внутри библиотек.

 

Спасибо за совет. Тоже склонялся уже выбросить эту библиотеку Но разве с помощью OneWire можно подключить два датчика ?

 

Скетч с одной библиотекой OneWire получился такой. Да работает без задержек. Но как сюда добавить второй датчик ?

PHP:

#include <IRremote.h>            // IR
#include <Wire.h>                // I2C
#include <LiquidCrystal_I2C.h>  // LCD
#include <OneWire.h>

#define IR_PIN        5
//DS18b20
OneWire ds(4);

bool LampState4 = false;

int Temp;

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);
#define LCD_UPDATE_TIME  1000
unsigned long lcdLastUpdateTime = 0;

IRrecv irrecv(IR_PIN);
decode_results results;

void setup()
{
  Wire.begin();
  lcd.init();
  lcd.backlight(); // вкл. подсветку LCD (noBack-выкл)
  lcd.clear();
  pinMode(IR_PIN, INPUT);
  irrecv.enableIRIn(); // Включаем ресивер
}

void loop()
{
  if (irrecv.decode(&results))
  {
    if (results.value == 565343)
      LampState4 = !LampState4;
    if (LampState4)
    {
      lcd.noBacklight(); // выкл. подсветку
    }
    else
    {
      lcd.backlight(); // вкл. подсветку
    }
    irrecv.resume(); // Получаем следующее значение
  }
  setTemperature(); // вызываем функцию работы с DS18b20
}

void setTemperature() // DS18B20
{
  byte data[2];
  ds.reset();
  ds.write(0xCC);
  ds.write(0x44);
  // обращаемся к датчикам раз в 1000 мс, т.к. 750 может быть недостаточно
  if (millis() - lcdLastUpdateTime > LCD_UPDATE_TIME)
  {
    lcdLastUpdateTime = millis();
    ds.reset();
    ds.write(0xCC);
    ds.write(0xBE);
    data[0] = ds.read();
    data[1] = ds.read();
    Temp = (data[1] << 8) + data[0];
    Temp = Temp >> 4;
  }

  // Температура
  lcd.setCursor(11, 0);
  lcd.print("T1: ");
  lcd.print(Temp); // отображение температуры
  lcd.print("C ");
}

 

Аллилуйя. Добился чего хотел. Выкладываю скетч, может кому-то пригодится, кто захочет интегрировать в свой проект датчики температуры DS18B20 более 2 шт, не опасаясь задержек в работе других компонентов проекта (хотя может тема дубль, тогда извините).
В данном варианте не требуется подключение "тормознутой" библиотеки DallasTemperature, только OneWire.

PHP:

#include <OneWire.h>
#include <IRremote.h>            // IR
#include <Wire.h>                // I2C
#include <LiquidCrystal_I2C.h>  // LCD

#define IR_PIN        5

OneWire ds (4);
byte data[12];
byte addr1[8] = {0x28, 0xFF, 0xF2, 0x9C, 0x67, 0x14, 0x04, 0xF7};
byte addr2[8] = {0x28, 0xFF, 0xA1, 0x9B, 0x67, 0x14, 0x04, 0xAA};
unsigned int raw;
float temp1, temp2;

bool LampState4 = false;

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);
#define LCD_UPDATE_TIME  1000
unsigned long lcdLastUpdateTime = 0;

IRrecv irrecv(IR_PIN);
decode_results results;

void setup()
{
  Wire.begin();
  lcd.init();
  lcd.backlight(); // вкл. подсветку LCD (noBack-выкл)
  lcd.clear();
  irrecv.enableIRIn(); // Включаем ресивер
}

void loop()
{
  temp1 = DS18B20(addr1);
  temp2 = DS18B20(addr2);

  if (irrecv.decode(&results))
  {
    if (results.value == 565343)
      LampState4 = !LampState4;
    if (LampState4)
    {
      lcd.noBacklight(); // выкл. подсветку
    }
    else
    {
      lcd.backlight(); // вкл. подсветку
    }
    irrecv.resume(); // Получаем следующее значение
  }
  lcd.setCursor(9, 0);
  lcd.print("T1: ");
  lcd.print(temp1); // отображение температуры
  lcd.print("C ");

  lcd.setCursor(9, 1);
  lcd.print("T1: ");
  lcd.print(temp2); // отображение температуры
  lcd.print("C ");
}

//==================================================================================
//                            Считывание температуры
//==================================================================================
float DS18B20(byte *adres)
{
  if (millis() - lcdLastUpdateTime > LCD_UPDATE_TIME) // обращаемся к датчикам раз в 1000 мс
  {
    lcdLastUpdateTime = millis();
    ds.reset();
    ds.select(adres);
    ds.write(0x44, 1); // start conversion, with parasite power on at the end
  }
  ds.reset();
  ds.select(adres);
  ds.write(0xBE); // Read Scratchpad

  for (byte i = 0; i < 9; i++) // можно увеличить точность измерения до 0.0625 *С (от 9 до 12 бит)
  { // we need 9 bytes
    data[i] = ds.read ();
  }
  raw =  (data[1] << 8) | data[0];//=======Пересчитываем в температуру
  float celsius =  (float)raw / 16.0;
  return celsius;
}

В качестве проверки работоспособности скетча, в данном случае, моргаем подсветкой LCD экрана посредствам нажатия кнопки ИК-пульта (все быстро, как и без датчиков )
P.S. источник

 

поздравляю!

 

Не совсем корректно работает отображение 2-го датчика, параметр не меняется на экране

 

Да есть такое. Нужно играться с задержкой:

PHP:

#define LCD_UPDATE_TIME  1000

Я уменьшил до 750 мс, так у меня работают два датчика. Бывает при включении Arduino, второй датчик "запустится" только через секунду, две. Пока не знаю, как доработать код.

 

При изменении (#define LCD_UPDATE_TIME 1000) ничего не изменилось, как показывал 85.00 градусов так и показывает. Первый датчик исправно отображает температуру. При запуске другой программы с мониторингом через COM порт отображает оба датчика исправно.

 

Полностью удалить задержку и все будет работать как часы

PHP:

#include <OneWire.h>
#include <IRremote.h>            // IR
#include <Wire.h>                // I2C
#include <LiquidCrystal_I2C.h>  // LCD

#define IR_PIN        5

OneWire ds (4);
byte data[12];
byte addr1[8] = {0x28, 0xFF, 0xF2, 0x9C, 0x67, 0x14, 0x04, 0xF7}; // ID индивидуально для каждого датчика
byte addr2[8] = {0x28, 0xFF, 0xA1, 0x9B, 0x67, 0x14, 0x04, 0xAA};
unsigned int raw;
float temp1, temp2;

bool LampState4 = false;

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);

IRrecv irrecv(IR_PIN);
decode_results results;

void setup()
{
  Wire.begin();
  lcd.init();
  lcd.backlight(); // вкл. подсветку LCD (noBack-выкл)
  lcd.clear();
  irrecv.enableIRIn(); // Включаем ресивер
}

void loop()
{
  temp1 = DS18B20(addr1);
  temp2 = DS18B20(addr2);

  if (irrecv.decode(&results))
  {
    if (results.value == 565343)
      LampState4 = !LampState4;
    if (LampState4)
    {
      lcd.noBacklight(); // выкл. подсветку
    }
    else
    {
      lcd.backlight(); // вкл. подсветку
    }
    irrecv.resume(); // Получаем следующее значение
  }
  lcd.setCursor(9, 0);
  lcd.print("T1: ");
  lcd.print(temp1); // отображение температуры
  lcd.print("C ");

  lcd.setCursor(9, 1);
  lcd.print("T1: ");
  lcd.print(temp2); // отображение температуры
  lcd.print("C ");
}

//==================================================================================
//                            Считывание температуры
//==================================================================================
float DS18B20(byte *adres)
{
  ds.reset();
  ds.select(adres);
  ds.write(0x44, 1); // start conversion, with parasite power on at the end
  ds.reset();
  ds.select(adres);
  ds.write(0xBE); // Read Scratchpad

  for (byte i = 0; i < 9; i++) // можно увеличить точность измерения до 0.0625 *С (от 9 до 12 бит)
  { // we need 9 bytes
    data[i] = ds.read ();
  }
  raw =  (data[1] << 8) | data[0];//=======Пересчитываем в температуру
  float celsius =  (float)raw / 16.0;
  return celsius;
}

Автор скетча, видимо, преднамеренно ввел задержку в 1 секунду, что сбило меня с толку. Я думал, что она нужна для подготовки данных с термодатчиков; никакой задержки здесь не нужно.

 

Счастливый как удав, заработало!!! На выходным буду пробовать управлять реле. Спасибо

 

float DS18B20(byte *adres) - не могу понять, что это значит? ранее adres в переменных не фигурировал
ds.select(adres) - и как это работает? Ведь до этого вы прописывали адрес датчика в массив addr1? Где связь между addr1 и adres? Объясните пожалуйста новичку)

 

каждый датчик имеет свой уникальный адрес.
вот его и определяют и по нему работают с датчиком.
поэтому на один пин можно повесить гроздь этих датчиков

 

Это мне понятно

Код (PHP):

 #include <OneWire.h>

OneWire ds (10);
byte data[12];
byte addr1[8] = {0x28, 0xC6, 0xAE, 0x0A, 0x05, 0x00, 0x00, 0x8C};
byte addr2[8] = {0x28, 0x7D, 0xA6, 0x0A, 0x05, 0x00, 0x00, 0x4D};
unsigned int raw;
float temp1, temp2;

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

void loop(){
  temp1 = DS18B20(addr1);
  temp2 = DS18B20(addr2);

  Serial.print("Temp1=");
  Serial.print(temp1);
  Serial.print("Temp2=");
  Serial.println(temp2);

}

//==================================================================================
//  Считывание температуры
//==================================================================================
float DS18B20(byte *adres){
  ds.reset();
  ds.select(adres);
  ds.write(0x44,1); // start conversion, with parasite power on at the end
  delay(1000);
  ds.reset();
  ds.select(adres);
  ds.write(0xBE); // Read Scratchpad
  for (byte i = 0; i < 9; i++) { // we need 9 bytes
  data[I] = ds.read ();
  }
  raw =  (data[1] << 8) | data[0];//=======Пересчитываем в температуру
  float celsius =  (float)raw / 16.0;
  return celsius;
}

В переменных указаны массивы addr1 и addr2 - в этих массивах "жестко" прописаны адреса датчиков. А вот дальше - когда идет участок считывания температуры:
строка

Код (Text):

float DS18B20(byte *adres)

- что такое adres (да и вообще что значит это выражение)? Точнее я понимаю что это похоже адрес датчика, но откуда откуда взялась эта переменаня adres? Ранее в коде она НИГДЕ (в том числе в описании переменных) не фигурировала. Как же это работает?

 

почитайте библиотеку OneWire

 

Почитал (саму библиотеку)... ничего не понял. В описании на сайте автора вообще ни слова про это.
float DS18B20(byte *adres) - Товарищи, объясните что значит это выражение?
Желательно на пальцах, float потому что имеем дело с дробным числом (температурой)?
DS18B20 - название массива?

 

Это функция, которая принимает один параметр (указатель на byte) и возвращает вещественное число. Читайте про функции в С/С++ и все поймете.