Información sobre este sistema

Descripción del sistema

Este documento intentará explicar de una manera fácil cómo he construido todo este sistema de mediciones de temperatura. Para ello, lo vamos a dividir en dos apartados, uno, el montaje hardware, y el otro, el montaje software, bajo linux, por supuesto :-)

Montaje Hardware

Introducción
El sistema utiliza los sensores de temperatura DS1820 de Dallas Semiconductors para la lectura de la temperatura. Estos sensores son unos sensores digitales que funcionan utilizando el protocolo 1-wire, de este fabricante. Éste protocolo permite utilizar sólo dos hilos para la comunicación, lo que hace que sea un sistema muy fácil de usar y barato. Además, el sistema se puede extender cientos de metros y puede tener múltiples dispositivos.

Los sensores DS1820 permiten lecturas desde -55ºC hasta +125ºC, más que suficiente para montar un sistema de medición de temperaturas en casa. Los sensores tienen apenas un tamaño de una moneda pequeña y son, en apariencia, casi exactamente iguales a un transistor bipolar. En la imagen puedes ver uno de mis sensores, el interior, como lo tengo conectado a un conector pequeño, para evitar que esté soldado el sensor y poder quitarlo y ponerlo a mi antojo.
Los sensores utilizan un cableado de dos hilos para comunicarse con el host, que puede ser un computador normal y corriente o un microcontrolador. Con varios sensores se crea una red de sensores. Ésta red hay que conectarla al PC utilizando alguno de los adaptadores existentes. Normalmente, los adaptadores utilizan el puerto serie del computador, aunque ahora hay adaptadores para USB, etc. pero yo no he tratado con ellos.

Existen dos adaptadores de puerto serie que puedes tener para este sistema:

• Pasivo: Es un simple conversor de polaridades y voltajes del puerto serie para convertirlo al protocolo 1-Wire.
• Activo: Es un adaptador, DS9097, que contiene un chip dentro que controla toda la red 1-Wire. Además, utiliza una salida RJ-11 con lo que el cableado que se puede usar es el cómodo cable telefónico.

Mi recomendación es que si podéis, consigáis el adaptador activo que es más completo, soporta más dispositivos y es más fiable. Eso sí, puede costar alrededor de 30€ o más, dependiendo de dónde lo compres. El adaptador pasivo nos lo podemos hacer si tenemos unas pequeñas nociones soldando componentes electrónicos y ese será el tema que trataremos en este artículo.

Material necesario
Si de verdad queremos montarnos una placa adaptadora para el protocolo 1-Wire necesitaremos los siguientes materiales:

• 1 conector serie DB-25 o DB-9 [25 o 9 conectores]
• 1 resistencia de 1.5 KOmhio
• 2 Diodo Schottky 1N5818 o compatible
• 1 Diodo Zener 3.9V 1N5228 o compatible
• 1 Diodo Zener 6.2V 1N5234 o compatible
• Un zocalo para conectar los cables de los sensores
• Una placa de montaje
• Soldador y estaño

El esquemático del adaptador es el siguiente y lo puedes encontrar en la página 20 de la hoja de datos "application note 74" de Dallas Semiconductor:

Los pines de los adaptadores serie van tal cual:

Nombre  DB-25    DB-9
------  -----    ----
DTR      20       4
RXD      3        2
TXD      2        3
GND      1,7      5

En el DB-25 el pin 1 tiene que estar conectado al 7

Montaje
Los pasos a seguir para el montaje son los siguientes:

1. Suelda el Zener 1N5228 3.9v entre GND y DTr con el cátodo (la raya) hacia DTR.
2. Suelda la resistencia de 1.5k entre RXD y TXD.
3. Suelda uno de los diodo 1N5818 entre RXD y TXD con el cátodo hacia DTR.
4. Suelda el otro de los diodos 1N5818 entre RXD y DTR con el cátodo hacia DTR.
5. Suelda el Zener 1N5234 6.2V entre RXD y DTR con el cátodo hacia DTR.
6. Suelda uno de los pines del conector con RXD. Píntalo de negro. Este será GND del protocolo 1-Wire.
7. Suelda DTR al otro pin del conector y píntalo de rojo. Este será el pin de DATOS del protocolo 1-Wire

Finalmente, debemos obtener un adaptador similar al que vemos en las fotos y que debe funcionar :-).

Para montarlo yo he utilizado un cable de dos hilos telefónicos de los antiguos, de esos amarillos. los he colocado tanto interiormente como exteriormente utilizando silicona termosellada que creo que es la mejor forma.
El sensor exterior está colocado debajo de esa especie de mini cornisa de manera que no le da ni la lluvia ni el sol e intenta medir la temperatura del aire. Suele ser bastante preciso. El sensor interior, como podéis ver, lo tengo enganchado a la mesa del computador con un poco de cinta adhesiva :-).

Y para los que queráis saber el tamaño relativo que tiene uno de estos sensores, aquí os muestro la imagen de un montaje para el adaptador activo, que utiliza cables RJ-11. El sensor es el mismo.

Montaje Software
por terminar.