如何在樹莓派上使用DS18B20來獲取溫度讀數

如何在樹莓派上使用DS18B20來獲取溫度讀數

網絡整理 發表於 2019-12-02 15:57:14

概述

Raspbian發行版包括對DS18B20 1線溫度傳感器的支持。這些傳感器採用電晶體等小的三引腳封裝，是精確的數字設備。

在本課程中，您將學習如何在Raspberry Pi上使用DS18B20來獲取溫度讀數。

從Raspberry開始Pi沒有ADC（模數轉換器），它不能直接使用TMP36之類的模擬溫度傳感器，這使得DS18B20成為溫度傳感的理想選擇。

硬體

DS18B20電晶體外形尺寸（TO-92）部件和防水有線型號的麵包板布局如下所示。我們提供了較舊的20針和現代40針Raspberry Pi連接器的示例。此設置將適用於已發布的所有Raspberry Pi型號，但不包含突破接頭的Pi計算模塊除外。

DS18B20「 1-wire」傳感器可以並聯連接-與出售的幾乎所有其他傳感器不同！所有傳感器都應共享相同的引腳，但是所有它們只需要一個4.7K電阻器

該電阻器用作數據線的「上拉」，並且需要保持數據傳輸的穩定和快樂

請注意正確選擇DS18B20。彎曲的邊緣應位於左側，如下圖所示。如果使用錯誤的方法，它將變熱然後破裂。

DS18B20 +都是溫度傳感器，但與TMP36完全不同。您不能在本教程中使用TMP36！

40針（A，B，B +和零）Cobbler Plus原理圖

-Pin（Raspberry Pi版本1和版本2）補鞋匠示意圖

防水40針［黑色］

如果您使用的是DS18B20的防水版本，則該設備具有三根引線，紅色，黑色和黃色。不需要連接的裸銅屏蔽線。

防水20針［黑色］

高溫防水［白色］

如果使用我們出售的DS18B20的「高溫」版本，將橙色條紋連接到3.3V，白色連接到地面，藍色條紋是數據，引腳4。

您仍然需要〜4.7K-10K從數據到3.3V的電阻

DS18B20

儘管DS18B20看起來像普通的電晶體，但實際上內部有很多東西。

該晶片包括特殊的1有線串行接口以及控制邏輯和溫度傳感器本身。

其輸出引腳發送數字消息，而Raspbian包括讀取這些消息的接口。一旦我們在Raspberry Pi上使用「 raspi-config」工具啟用了1-Wire，將在隨後的重啟中加載正確的內核模塊。

啟用1-Wire

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sudo raspi-config sudo raspi-config

選擇接口選項

選擇 1-Wire 》

選擇是是是

退出raspi-config並重新啟動Pi，以便加載1-wire內核模塊。

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sudo reboot sudo reboot

驗證是否在下次啟動時加載了1-Wire內核模塊。運行 lsmod 命令時，您應該會看到類似下面的輸出。

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lsmod | grep -i w1_ lsmod | grep -i w1_

軟體

Python程序處理任何失敗的消息，並每秒報告攝氏度和華氏溫度。

下載：Project Zip 或 thermometer.py | 在Github上查看

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import glob

import time

base_dir = 『/sys/bus/w1/devices/』

device_folder = glob.glob（base_dir + 『28*』）［0］

device_file = device_folder + 『/w1_slave』

def read_temp_raw（）：

f = open（device_file， 『r』）

lines = f.readlines（）

f.close（）

return lines

def read_temp（）：

lines = read_temp_raw（）

while lines［0］.strip（）［-3：］ ！= 『YES』：

time.sleep（0.2）

lines = read_temp_raw（）

equals_pos = lines［1］.find（『t=』）

if equals_pos ！= -1：

temp_string = lines［1］［equals_pos+2：］

temp_c = float（temp_string） / 1000.0

temp_f = temp_c * 9.0 / 5.0 + 32.0

return temp_c， temp_f

while True：

print（read_temp（））

time.sleep（1）

import glob

import time

base_dir = 『/sys/bus/w1/devices/』

device_folder = glob.glob（base_dir + 『28*』）［0］

device_file = device_folder + 『/w1_slave』

def read_temp_raw（）：

f = open（device_file， 『r』）

lines = f.readlines（）

f.close（）

return lines

def read_temp（）：

lines = read_temp_raw（）

while lines［0］.strip（）［-3：］ ！= 『YES』：

time.sleep（0.2）

lines = read_temp_raw（）

equals_pos = lines［1］.find（『t=』）

if equals_pos ！= -1：

temp_string = lines［1］［equals_pos+2：］

temp_c = float（temp_string） / 1000.0

temp_f = temp_c * 9.0 / 5.0 + 32.0

return temp_c， temp_f

while True：

print（read_temp（））

time.sleep（1）

接下來的三行，從中找到文件

下載：文件

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def read_temp_raw（）：

catdata = subprocess.Popen（［『cat』，device_file］， stdout=subprocess.PIPE， stderr=subprocess.PIPE）

out，err = catdata.communicate（）

out_decode = out.decode（『utf-8』）

lines = out_decode.split（『 』）

return lines def read_temp_raw（）：

catdata = subprocess.Popen（［『cat』，device_file］， stdout=subprocess.PIPE， stderr=subprocess.PIPE）

out，err = catdata.communicate（）

out_decode = out.decode（『utf-8』）

lines = out_decode.split（『 』）

return lines

讀取溫度是通過兩個函數進行的，read_temp_raw只是從接口獲取消息的兩行。 read_temp函數會對此進行總結，以檢查是否有錯誤消息，然後重試直到收到第一行末尾帶有「 YES」的消息。該函數返回兩個值，第一個為攝氏度，第二個為華氏。

如果希望將這兩個值分開，如下例所示：

下載：文件

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deg_c， deg_f = read_temp（） deg_c， deg_f = read_temp（）

程序的主循環只是循環，讀取溫度並列印，然後睡眠一秒鐘。

要將程序上傳到Raspberry Pi上，可以使用 SSH連接到Pi ，使用以下行啟動編輯器窗口：

下載：文件

複製代碼

nano thermometer.py nano thermometer.py

，然後粘貼上面的代碼，然後使用CTRL-保存文件x和Y。

配置和測試

該程序必須以超級用戶身份運行，因此在終端中鍵入以下命令以啟動該程序：

下載：文件

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sudo python thermometer.py sudo python thermometer.py

如果一切順利，您將看到一系列讀數，如下所示：

嘗試將手指放在傳感器上進行加熱。

添加更多傳感器

您可以並行添加其他DS18B20傳感器-將所有傳感器的VCC，數據和接地引腳連接在一起。使用一個4.7K電阻。您將看到多個 /sys/bus/w1/ devices/28-nnnnn 目錄，每個目錄都有唯一的序列號作為目錄名。 python示例代碼現在僅適用於一個傳感器，因此如果您希望一次從不同的傳感器讀取它，則必須對其進行修改
        責任編輯：wv

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