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BEITRAG IN ENTSTEHUNG

• Voraussetzungen
  • 1-Wire aktivieren
• Hardware ansteuern
  • Messprinzip
• Software
  • Environment aktivieren
  • Beispiel Programm

Für Einsteiger sind die etwas teureren Fertigmodule sinnvoller, da die benötigten Zusatzbauteile (hier insbesondere der 4,7 kΩ Pull-Up-Widerstand) bereits integriert sind. Dadurch kann der DS18B20 mit nur drei Leitungen (VCC, GND, DATA) direkt angeschlossen und getestet werden.

Verdrahtung:

• GND → Raspberry Pi GND
• DATA → GPIO4 (Pin 7)
• VCC → 3.3 V (Pin 1)

Beim DS18B20 gilt:

• Auflösung: 0,0625 °C (12 Bit)
• Genauigkeit: ±0,5 °C

Das Messprinzip ist unter Linux sehr einfach:

Nach Aktivierung von 1-Wire über raspi-config stellt der Kernel die Temperatur als Datei im Sysfs bereit, z. B.:

/sys/bus/w1/devices/28-000000714b90/w1_slave

Der Name 28-000000714b90 ist die eindeutige 64-Bit-ROM-ID des DS18B20 und ist bei jedem Sensor unterschiedlich (Familiencode 28).

Ein Programm muss lediglich diese Datei auslesen. Die gesamte 1-Wire-Kommunikation übernimmt der Kernel.

Wichtig:

- Bei jedem Lesezugriff auf diese Datei stößt der Kernel automatisch eine neue Temperaturumwandlung an. - In der ersten Zeile signalisiert „YES“, dass die CRC-Prüfung erfolgreich war. - In der zweiten Zeile steht der Temperaturwert hinter „t=“ in Milligrad Celsius.

Beispiel:

80 01 7f 80 7f ff 10 10 49 : crc=49 YES 80 01 7f 80 7f ff 10 10 49 t=24000

Hier entspricht t=24000 einer Temperatur von 24.000 °C.

hardware.py

import glob
import time
 
 
# -----------------------------
# API-Funktionen ds18b20
# -----------------------------
SENSOR_TIMEOUT = 1  # Sekunden
 
def is_sensor():
    """Prüft, ob mindestens ein DS18B20 Sensor angeschlossen ist"""
    sensors = glob.glob("/sys/bus/w1/devices/28-*")
    return len(sensors) > 0
 
def get_sensor():
    """Gibt den ersten DS18B20 Sensor zurück oder None"""
    if not is_sensor():
        return None
    sensors = glob.glob("/sys/bus/w1/devices/28-*")
    return sensors[0] + "/w1_slave"
 
def get_temperature():
    """Liest Temperatur vom ersten Sensor aus, None bei Fehler oder Timeout"""
    sensor_file = get_sensor()
    if sensor_file is None:
        return None
 
    start_time = time.time()
    while True:
        with open(sensor_file, "r") as f:
            lines = f.readlines()
 
        if lines[0].strip().endswith("YES"):
            break
 
        if time.time() - start_time > SENSOR_TIMEOUT:
            return None
 
        time.sleep(0.1)
 
    temp_line = lines[1]
    temp_str = temp_line.split("t=")[1]
    return float(temp_str) / 1000.0

temperature.py

from hardware import get_temperature
 
def main():
    temp = get_temperature()
    if temp is not None:
        print(f"Temperatur: {temp:.2f} °C")
    else:
        print("Sensor nicht gefunden!")
 
if __name__ == "__main__":
    main()