Title: zu M1.1.2: Lösungsvorschlag - Erste Schritte Temperatursensor auslesen
Course: LF07 - Cyber-physische Systeme ergänzen - FI/ITSE - Raspberry Pi > Section: LS7.1: Messdatenerfassungssysteme funktional zusammenführen

Hintergrundinformation zu 1-Wire-Schnittstelle:

https://tu-dresden.de/ing/informatik/ti/vlsi/ressourcen/dateien/dateien_studium/dateien_lehstuhlseminar/vortraege_lehrstuhlseminar/hs_ws_0506/falk_niederlein.pdf?lang=de

https://de.wikipedia.org/wiki/1-Wire

Wie liest man die ersten Daten aus?

Ausführliches Tutorial-Video mit allen Schritten: [Tutorial] Raspberry Pi - Temperatur messen (DS18B20)

Lösungen zu den Fragen

1. Überprüfen Sie die Werte mit der Excel-Tabelle “LF07_LS01_Material zu M1.1 Temperatur-Umrechnung fuer 1-wire.xlsx”

1. Ermitteln Sie die Auflösungen (RESOLUTION) und die dazugehörende maximale Umwandlungszeit (MAX CONVERSION TIME) Ihres Sensors!
(s. Datasheet S. 5-6)

1. Wie lauten die in Ihrem Sensor eingestellten Trigger-Temperaturen tH und tL
(s. Datasheet S. 4 Figure 4)?

1. Welche Bedeutung hat das S-Bit in Zusammenhang mit den Trigger-Temperaturen?

Zu 1. Überprüfen Sie die Werte mit der Excel-Tabelle

Excel-Tabelle öffnen und die Hex-Wert aus der Kommandozeile in die blaue bzw. Rote Zelle eintragen. Der Wert wird in den gelben Zellen binär dargestellt und mit der jeweiligen Wertigkeit (s. Datasheet Figure 3 und Table 2) multipliziert. Rechts wird dann pro Byte (LSB und MSB) die Summe angezeigt und zur tatsächlichen Temperatur addiert.

Auszug Datasheet:

Zu 2. Ermitteln Sie die Auflösungen (RESOLUTION) und die dazugehörende maximale Umwandlungszeit (MAX CONVERSION TIME) Ihres Sensors. (s. Datasheet S. 5-6)

Die Resolution/Conversion Time kann im Byte 4 abgelesen werden (s. Datasheet S. 5 Figure 6).

Beispiel:

Hier: 7f (Zählung der Bytes beginnt bei 0!)

Hex: 7        f

Bits: 7 6 5 4  3 2 1 0

Wert: 0 1 1 1  1 1 1 1

R1 und R0 sind jeweils auf 1 gesetzt.

Mittels Figure 7 und Table 3 lässt sich so der Wert für die Resolution und max Conversion Time ermitteln:

Resolution: 12-bit

Max Conversion Time: 750ms

Zu 3. Wie lauten die in Ihrem Sensor eingestellten Trigger-Temperaturen tH und tL?

Zu 4. Welche Bedeutung hat das S-Bit in diesem Zusammenhang?

Die Trigger_Temperaturen und deren Vorzeichen können aus den Bytes 2 und 3 abgelesen werden. (s. Datasheet S. 5 Figure 6).

Die Umrechnung erfolgt mittels Figure 4 auf S. 4.

Beispiel:

Hier: 55 05 (Zählung der Bytes beginnt bei 0!)

tH:

Hex: 5        5

Bits: 7 6 5 4  3 2 1 0

Wert: 1 0 0 1  1 0 0 1

Vorzeichen: S=1 -> positiv

Temperatur: 0* 2^6 + 0*2^5 + 1*2^4 + 1*2^3 + 0*2^2 + 0*2^1 + 1*2^0 = 16+8+1 = + 25 °C

tL:

Hex: 0        5

Bits: 7 6 5 4  3 2 1 0

Wert: 0 0 0 0  1 0 0 1

Vorzeichen: S=0 -> negativ

Temperatur: 0* 2^6 + 0*2^5 + 0*2^4 + 1*2^3 + 0*2^2 + 0*2^1 + 1*2^0 = 8+1 = - 9 °C