Temperatursensor DS18B20

https://cdn-learn.adafruit.com/downloads/pdf/adafruits-raspberry-pi-lesson-11-ds18b20-temperature-sensing.pdf http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/RasPi/Projekt-Onewire/

Schaltungsaufbau

Hier wird die verkabelte Version mit dem Sensor im Stahlrohr verwendet. Da es verschiedene Ausführungen gibt ist die Zuordnung der Kabelfarben zur Beschaltung entscheidend.

Bei mir sind das:

VDD = rot (Versorungsspannung +3V3)
DQ = gelb (Daten)
GND = schwarz (Masse)

Zwischen die 3,3-V-Leitung und die Datenleitung wird ein 4,7-Kiloohm-Widerstand (Pullup) geschaltet.
Für die Verkabelung mit dem Raspberry Pi B benötigt man sodann noch die Belegung der GPIO-Pins.



Danach wird die Schaltung testweise auf einem Breadboard aufgebaut. Der Anschluss des Sensors dürfte aber nur gelingen wenn man die Kabelenden zuerst sorgfältig verlötet! Ist der Aufbau vollbracht, könnte das Ergebnis wie folgt aussehen und wir können uns erleichtert der Software widmen.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich dabei auf Raspbian Jessie.

Der 1-Wire-Bus

1-Wire ist ein digitaler, serieller Bus, der mit einer Datenader und einer Masseleitung auskommt. Der DS18B20 enthält neben dem 1-wire-Interface den Temperatursensor und einen Analog-Digital-Wandler. Zuerst wird die 1-wire-Unterstützung in der Datei /boot/config.txt aktiviert indem dort am Ende folgende Zeile eingetragen wird:

dtoverlay=w1-gpio,gpiopin=4

Damit wird der Pin 4 des GPIO für 1-wire reserviert. Nach dem reboot muss die 1-wire-Unterstützung im Kernel als Modul nachgeladen werden werden (als root-User). Es werden zwei Module benötigt, eines für den 1-wire-Bus allgemein und eines für die Temperaturmessung mit dem DS18B20:

sudo modprobe w1-gpio
sudo modprobe w1-therm

Wie bei allen GPIOs werden auch hier die Daten über virtuelle Dateien im Verzeichnis /sys verarbeitet. Die Module legen im Verzeichnis /sys/bus/w1/devices mehrere symbolische Links auf Unterverzeichnisse an. Der Name dieser Verzeichnisse setzt sich aus dem Family-Code (hier 28) und einer eindeutigen ID zusammen. Mein Sensor hat so die Nummer 28-0516a328deff.

cd /sys/bus/w1/devices
ls
cd 28-0516a328deff

Die Temperatur kann sodann durch Auslesen der (Pseudo-)Datei w1_slave ermittelt werden:

cat w1_slave

Als Ergebnis sollte man in etwa folgende Anzeige erhalten:

33 00 4b 46 ff ff 02 10 f4 : crc=f4 YES
33 00 4b 46 ff ff 02 10 f4 t=25625

YES in der ersten Zeile besagt, dass der Prüfwert korrekt war, t=25625 in der zweiten Zeile ist die Temperatur 25,625 Grad Celsius. Falls dieser Wert plausibel ist, haben wir einen großen Schritt geschafft.