[TOC]

[玩轉(zhuǎn)樹莓派] DS18B20溫度傳感器

Raspberry connect to DS18B20

0x00 DS18B20

需要一個能測量水溫的溫度計(jì)粉私，淘寶買了高逼格的紅外溫槍柴信，到手后發(fā)現(xiàn)這鬼東西不能測金屬杯里的水溫（好的太貴）忧额。然后又淘寶了下毅臊，一個電子溫度計(jì)都賣三位數(shù)，好吧轧邪，我窮…… 忽然想起手上有一個 DS18B20最易，嗯嗯，拿出來自己做一個溫度計(jì)吧～～

DS18B20 這個傳感器很常見粒没，某寶上一搜一購物車筛婉，價格5到10元不等，當(dāng)然也有更好的癞松，按需購買爽撒，大概參數(shù)如下：

• 獨(dú)特的1-Wire總線接口僅需要一個管腳來通信。
• 每個設(shè)備的內(nèi)部ROM上都燒寫了一個獨(dú)一無二的64位序列號响蓉。
• 多路采集能力使得分布式溫度采集應(yīng)用更加簡單硕勿。
• 無需外圍元件。
• 能夠采用數(shù)據(jù)線供電厕妖；供電范圍為3.0V至5.5V首尼。
• 溫度可測量范圍為：-55℃至+125℃（-67℉至+257℉）。
• 溫度范圍超過-10℃至85℃之外時具有+-0.5℃的精度言秸。（懷疑有誤）
• 內(nèi)部溫度采集精度可以由用戶自定義為9-Bits至12-Bits软能。
• DS18B20 分辨率可編程 1-Wire數(shù)字溫度傳感器
• 溫度轉(zhuǎn)換時間在轉(zhuǎn)換精度為12-Bits時達(dá)到最大值750ms。
• 用戶自定義非易失性的的溫度報警設(shè)置举畸。 · 定義了溫度報警搜索命令和當(dāng)溫度超過用戶自定義的設(shè)定值時查排。
• 可選擇的8-Pin SO (150 mils), 8-PinμSOP，及3-Pin TO-92封裝抄沮。 · 與DS1822程序兼容跋核。
• 應(yīng)用于溫度控制系統(tǒng)，工業(yè)系統(tǒng)叛买，民用產(chǎn)品砂代。

嗯嗯，很多技術(shù)參數(shù)率挣，作為外行人看著就暈刻伊。這里關(guān)注幾個細(xì)節(jié)就好：

• 電壓：3.0V～5.5V
• 溫度范圍：-55℃至+125℃
• 測量精度：可調(diào)，0.5℃對我來說可接受椒功，所以暫時沒去細(xì)究

接下來結(jié)合我的樹莓派的板子捶箱，給大家演示如何使用。

0x01 使用

首先按照網(wǎng)上的方法动漾，比如vvbbbbb丁屎，一步步操作，難免遇到一些坑旱眯，我的問題是怎么都不能識別這個傳感器晨川，后來找了很久，無意中解決了删豺，結(jié)合我的實(shí)際础爬，做簡單記錄，具體操作如下：

• 連接傳感器和Raspberry Pi

  DS18B20 有三個針腳吼鳞，分別是

  • VCC 紅色看蚜，連 Raspberry Pi 的 VCC，測試連接 3V3 或 5V5 都可以
  • DATA 黃色赔桌，連 Raspberry Pi 的 GPIO4
  • GND 黑色供炎，連 Raspberry Pi 的 GND

  另外和需要在用一個 4.7K 的電阻連接 VCC 和 DATA （別問我為什么，我也不知道疾党，大學(xué)模電學(xué)的那叫一個渣）音诫，如果你沒有 4.7K 的電阻，聽說大一點(diǎn)或者小一點(diǎn)都可以雪位，我沒試竭钝，反正我有。如果你連電阻都沒有，告訴你某寶上有打包一袋出售的香罐，常用阻值的都有卧波，很便宜，值得你入手庇茫。好了港粱，最終電路如圖：

ds18b20

• 操作

  1. 更新系統(tǒng)

     如果你的系統(tǒng)版本比較舊，建議你更新旦签，否則跳過這一步：

     sudo apt-get update
     sudo apt-get upgrade
     

     更新速度視你的網(wǎng)速和源的速度查坪，怎么切換源，可以參考我之前的文章宁炫。

  2. 啟用 1-Wire

     • 終端執(zhí)行 sudo raspi-config偿曙，打開配置界面，找到 1-Wire（我的位于Interfacing Option 下羔巢，不同版本不一樣遥昧，有的可能在 Advanced Options 下）啟用它。

     • 你也可以直接配置：編輯 /boot/config.txt 朵纷，在最后一行添加 dtoverlay=w1-gpio 保存即可炭臭。

       1. 終端輸入：sudo nano /boot/config.txt
       2. Ctrl+V 滾到最下面，輸入 dtoverlay=w1-gpio
       3. Ctrl+O 保存袍辞，Ctrl+X 退出

     兩個方法結(jié)果一樣鞋仍，操作完成之后需要重啟機(jī)器，命令：sudo reboot

  3. 查看你的傳感器

pi@raspberrypi:~ $ cd /sys/bus/w1/devices
pi@raspberrypi:/sys/bus/w1/devices $ ls
28-031561d43aff w1_bus_master1
pi@raspberrypi:/sys/bus/w1/devices $ cat 28-031561d43aff/w1_slave
48 01 01 01 1f ff 0c 10 04 : crc=04 YES
48 01 01 01 1f ff 0c 10 04 t=20500
pi@raspberrypi:/sys/bus/w1/devices $
```

    先查看 `w1` 設(shè)備列表搅吁，然后查看里面的 `w1_slave` 文件內(nèi)容威创，即可顯示出溫度信息（這個溫度信息并不是我們最終的溫度，需要經(jīng)過一定的換算）谎懦。
    
    `前方高能`
    `前方填坑`
    
    嗯嗯肚豺，坑出現(xiàn)了，我的在查看傳感器的時候顯示如下：
    
    ``` shell

pi@raspberrypi:~$ cd /sys/bus/w1/devices/
pi@raspberrypi:/sys/bus/w1/devices $ ls
00-600000000000 00-a00000000000 00-e00000000000 w1_bus_master1
pi@raspberrypi:/sys/bus/w1/devices $
```

    網(wǎng)上看到的都是 `28-xxxxxxxxxxxxxx` 這樣的信息界拦，而我的卻不是吸申；這些目錄下也沒有 `w1_slave`文件；而且每次進(jìn)這個目錄 `/sys/bus/w1/devices` 這些文件夾的名字和數(shù)量都有可能會變享甸。好吧截碴，懵逼了。所以去找答案蛉威，果然也有一些人反應(yīng)過這個問題日丹，但大部分對我都沒用，比如 VCC 從 3V3 換到 5V5 蚯嫌，看看時間哲虾，又快12點(diǎn)了丙躏，想放棄了都。此時[佛光乍現(xiàn)](https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f=28&t=106041)：可能是 `GPIO` 口的問題束凑，可以換一個試試晒旅，一試果然很爽，操作如下：
    
    編輯 `/boot/config.txt`湘今，將剛才添加的那行修改如下 `dtoverlay=w1-gpio,gpiopin=5,pullup=on` 這里的 `5` 是對應(yīng)的GPIO口敢朱，你也可以用其他的剪菱，高興就好摩瞎。保存重啟即可。
    
3. 查看溫度數(shù)據(jù)

    ``` shell

pi@raspberrypi:/sys/bus/w1/devices $ cat 28-031561d43aff/w1_slave
48 01 01 01 1f ff 0c 10 04 : crc=04 YES
48 01 01 01 1f ff 0c 10 04 t=20500
pi@raspberrypi:/sys/bus/w1/devices $
```

    這里的 `t=20500` 應(yīng)該就是溫度數(shù)據(jù)孝常，不知道 `crc=40` 是不是校驗(yàn)數(shù)據(jù)旗们，不管了，我也沒時間去計(jì)算构灸。網(wǎng)上肯定有現(xiàn)成的輪子來展示上渴，這里推薦 [w1thermsensor](https://github.com/timofurrer/w1thermsensor)。
    
    - 安裝

        `pip install w1thermsensor`
    
    - 使用(ds18b20.py)
        
        ``` python

from w1thermsensor import W1ThermSensor
sensor = W1ThermSensor(W1ThermSensor.THERM_SENSOR_DS18B20, "031561d43aff")
while True:
temperature_in_celsius = sensor.get_temperature()
print temperature_in_celsius
```

        這里的一個常量 `031561d43aff` 就是 `28-031561d43aff` 這里的后半部分喜颁，你的可能跟我不一樣稠氮，請改成你自己看到的。
        
        執(zhí)行：
        
        ``` python

pi@raspberrypi:~/python $ cat ds18b20.py
from w1thermsensor import W1ThermSensor
sensor = W1ThermSensor(W1ThermSensor.THERM_SENSOR_DS18B20, "031561d43aff")
while True:
temperature_in_celsius = sensor.get_temperature()
print temperature_in_celsius
pi@raspberrypi:~/python $ python ds18b20.py
21.0
21.0
```

完美～

Create by ttdevs

參考：

1半开、https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS18B20.pdf
2隔披、http://www.wendangku.net/doc/529cf93fc281e53a5802fff5.html
3、http://blog.csdn.net/vvbbbbb/article/details/52053293
4寂拆、https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f=28&t=106041