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如何在樹莓派上使用DS18B20來獲取溫度讀數

454398 ? 來源:網絡整理 ? 作者:網絡整理 ? 2019-12-02 15:57 ? 次閱讀

概述

Raspbian發行版包括對DS18B20 1線溫度傳感器的支持。這些傳感器采用晶體管等小的三引腳封裝,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。

硬件

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

DS18B20“ 1-wire”傳感器可以并聯連接-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

電阻器用作數據線的“上拉”,并且需要保持數據傳輸的穩定和快樂

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

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

盡管DS18B20看起來像普通的晶體管,但實際上內部有很多東西。

芯片包括特殊的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,將在隨后的重啟中加載正確的內核模塊。

啟用1-Wire

下載:文件

復制代碼

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并重新啟動Pi,以便加載1-wire內核模塊。

下載:文件

復制代碼

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。

下載:文件

復制代碼

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

軟件

Python程序處理任何失敗的消息,并每秒報告攝氏度和華氏溫度。

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

復制代碼

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

復制代碼

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,然后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

復制代碼

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

程序的主循環只是循環,讀取溫度并打印,然后睡眠一秒鐘。

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

復制代碼

nano thermometer.py nano thermometer.py

,然后粘貼上面的代碼,然后使用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

復制代碼

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

您可以并行添加其他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于一個傳感器,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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