{"id":1716,"date":"2021-03-27T21:49:47","date_gmt":"2021-03-27T20:49:47","guid":{"rendered":"https:\/\/cbrell.de\/blog\/?p=1716"},"modified":"2021-06-12T18:35:42","modified_gmt":"2021-06-12T16:35:42","slug":"raspilab-wetterstation-dritte-mission-temperatur-messen-mit-dem-bs18b20","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cbrell.de\/blog\/raspilab-wetterstation-dritte-mission-temperatur-messen-mit-dem-bs18b20\/","title":{"rendered":"Raspilab Wetterstation dritte Mission Temperatur messen mit dem DS18B20"},"content":{"rendered":"

Der DS18B20 Sensor wandelt analoge Temperaturen in digitale um. Die Daten \u00fcbertr\u00e4gt er seriell an den Raspberry Pi \u00fcber ein sogenanntes 1-wire-Interface.\u00a0 Der DS18B20 hat den Vorteil, dass man sehr einfach bis zu zehn dieser Sensoren an einen Raspberry \u00fcber gemeinsame Leitungen anschlie\u00dfen kann.<\/em><\/p>\n

Sie ben\u00f6tigen einen Rasperry Pi mit Raspi-OS. Wie Sie Raspi-OS aufsetzen, lesen Sie hier …<\/a><\/p>\n

Eine \u00dcbersicht \u00fcber alle Raspberry Pi bezogenen Artikel …<\/a><\/p>\n

Beschaltung<\/h2>\n

Abb. 1 zeigt die Beschaltung des DS1820. Der Widerstand mit 4,7 Kilo-Ohm ist ein sogenannter Pull-Up-Widerstand und sorgt daf\u00fcr, dass der Anschluss DQ eine definierte Spannung hat.<\/p>\n

\"Anschl\u00fcsse<\/a><\/p>\n

Abb. 1: Beschaltung des Temperatursensors DS1820<\/p>\n

Verkabelung des DS1820 mit dem Raspberry Pi<\/h2>\n

Den Sensor DS1820 stecken Sie nun auf das Breadboard, m\u00f6glichst genau so wie in Abb 2. Achtung: Die flache Seite zeigt zu den Kabeln, falsch herum verkabelt zerst\u00f6rt den Sensor<\/p>\n

mit Anschluss\u00a0 GND 1 (Ground) in E1,<\/p>\n

Anschluss DQ 2 (Signal) in E2,<\/p>\n

Anschluss VDD 3 (3,3 V) in E3.<\/p>\n

\"DS18B20<\/a><\/p>\n

Abb. 2: Verkabelung des Raspberry Pi mit dem Sensor DS1820<\/p>\n

 <\/p>\n

Sensor in E1, E2 und E3<\/em><\/span><\/p>\n

Widerstand in C2 und C6<\/em><\/span><\/p>\n

Jumperkabel in A1 und Pin 39<\/em><\/span><\/p>\n

Jumperkabel in A2 und Pin 40<\/em><\/span><\/p>\n

Jumperkabel in A6 und Pin 17<\/em><\/span><\/p>\n

Erkl\u00e4rung: Die Abrundung des Sensors muss in Richtung F<\/strong> schauen, siehe Abb. 2<\/em><\/span><\/p>\n

Es ist auch m\u00f6glich, den Temperatursensor \u00fcber nur zwei Anschlussleitungen mit dem Raspberry zu verbinden („parasit\u00e4re Spannungsversorgung“). Beim Betrieb mit mehreren parallelen Sensoren im Au\u00dfeneinsatz hat sich diese L\u00f6sung allerdings als weniger stabil entpuppt.<\/p>\n

Vorbereiten des Raspberry Pi f\u00fcr die Temperaturmessung<\/h2>\n

Schritt 1:<\/em> Konfigurationsdatei config.txt im Verzeichnis \/boot<\/em> mit nano<\/em> \u00f6ffnen:<\/p>\n

sudo nano \/boot\/config.txt<\/pre>\n
Schritt 2:<\/em> Folgenden Inhalt unten in config.txt<\/em> hinzuf\u00fcgen:<\/p>\n
dtoverlay=w1-gpio,gpiopin=21<\/pre>\n
Erkl\u00e4rung:<\/p>\n
F\u00fcr den verbunden Pin muss die GPIO-Nummer angeben werden.<\/p>\n
Beispiel: Verbunden mit Pin 40 (=GPIO Nummer 21)<\/p>\n
Beipiel 2: Verbunden mit Pin 11 (=GPIO Nummer 17)<\/p>\n
Wollen Sie den Anschluss f\u00fcr etwas anderes verwenden, m\u00fcssen Sie den Eintrag wieder auskommentieren, indem Sie ein „#\u201c davorschreiben<\/p>\n
Schritt 3: <\/em>System rebooten (damit die \u00c4nderungen g\u00fcltig werden) mit<\/p>\n
sudo reboot<\/pre>\n
Schritt 4:<\/em> Geben Sie folgende Befehle in die Konsole ein<\/p>\n
update 12.06.2021, aktuelles Raspi-OS: der komplette Schritt 4 konnte weg gelassen werden.<\/strong><\/em><\/p>\n
sudo modprobe w1-gpio pullup=1\r\n\r\nsudo modprobe w1-therm<\/pre>\n
Schritt 5<\/em>: Gehen Sie mit cd<\/em> ins Verzeichnis f\u00fcr die angeschlossenen 1-wire-Ger\u00e4te<\/p>\n
cd \/sys\/bus\/w1\/devices\/<\/pre>\n
und geben sie den Befehl<\/p>\n
ls<\/pre>\n
ein, um eine \u00dcbersicht die Temperatursensoren zu erhalten.<\/p>\n
Es sollten zwei Ordner vorhanden sein, die so \u00e4hnlich aussehen wie<\/p>\n
28-00000XXXXXXX\r\n\r\nW1_bus_master1<\/pre>\n
Schritt 6<\/em>: Gehen Sie in das Verzeichnis, das so hei\u00dft wie die Zahlenkolonne, z.B.<\/p>\n
cd 28-00000XXXXXXX<\/pre>\n
Schritt 7: <\/em>Lesen Sie testweise die Temperatur aus mit<\/p>\n
cat w1_slave<\/pre>\n
Erkl\u00e4rung: Der Befehl\u00a0 \u00a0cat \u00a0\u00a0zeigt den Inhalt einer Datei an.<\/p>\n
Abb. 9: Ausgabe des DS1820<\/p>\n
Erkl\u00e4rung: t=18875 muss durch 1000 geteilt werden, um die Temperatur 18,875 \u00b0C zu erhalten<\/p>\n
Ein Python-Programm f\u00fcr die Temperaturmessung erstellen<\/h2>\n
Schritt 1<\/em>: Datei f\u00fcr das Python-Programm mit nano<\/em> anlegen mit<\/p>\n
nano temp.py<\/pre>\n
Schritt 2: Schreiben Sie den Quellcode in die Datei:<\/p>\n
#!\/usr\/bin\/python\r\n# misst Temperaturen mit DS1820\r\nimport time\r\nwhile 1:\r\n\u00a0 \u00a0 time.sleep(2)\r\n\u00a0 \u00a0 #Die Devicenummer 28-0000074b57ed muss angepasst werden\r\n\u00a0 \u00a0 #und so lauten wie Ihr Verzeichnis\r\n\u00a0 \u00a0 tempfile = open(\"\/sys\/bus\/w1\/devices\/28-0000074b57ed\/w1_slave\")\r\n\u00a0 \u00a0 inhalt = tempfile.read()\r\n\u00a0 \u00a0 tempfile.close()\r\n\u00a0 \u00a0 tempdata = inhalt.split(\"\\n\")[1].split(\" \")[9]\r\n\u00a0 \u00a0 temperatur = float(tempdata[2:])\r\n\u00a0 \u00a0 temperatur = temperatur\/1000\r\n\u00a0 \u00a0 print \"Temperatur betraegt: \" + str(temperatur) + \" Grad\"<\/pre>\n
und speichern Sie die Dateien mit Strg+o<\/em>, schlie\u00dfen Sie nano<\/em> mit Strg+x<\/em>.<\/p>\n
Schritt 3: Geben Sie dem Programm Ausf\u00fchrungsrechte:<\/p>\n
sudo chmod 777 temp.py<\/pre>\n
Schritt 4: F\u00fchren Sie das Programm aus mit dem Befehl<\/p>\n
.\/temp.py<\/pre>\n
Fassen Sie den Sensor mit Daumen und Zeigefinger an. Die Temperatur sollte sich erh\u00f6hen.<\/p>\n
Erl\u00e4uterung zum Quellcode:
\n<\/span><\/em>#!\/usr\/bin\/python ….. sorgt daf\u00fcr, dass Ihr Quelltext direkt mit dem Programm Python ausgef\u00fchrt wird
\n<\/span><\/em>import time \u2026.. bindet Funktionen f\u00fcr die Zeitbehandlung mit ein
\n<\/span><\/em>while 1: \u2026 damit startet eine Endlosschleife
\n<\/span><\/em>time.sleep(2) \u2026 wartet zwei Sekunden
\n<\/span><\/em>inhalt = tempfile.read() \u2026 liest den Inhalt einer Datei in die Variable mit dem Namen inhalt
\n<\/span><\/em>tempfile.close()
\n<\/span><\/em>tempdata = inhalt.split(„\\n“)[1].split(“ „)[9]
\n<\/span><\/em>temperatur = float(tempdata[2:])
\n<\/span><\/em>temperatur = temperatur\/1000 … die drei Zeilen extrahieren die Temperatur
\n<\/span><\/em>print „Temperatur betraegt: “ + str(temperatur) + “ Grad“ …. die Temperatur wird formatiert ausgegeben.<\/span><\/em><\/p>\n
Sie sollten nun alle zwei Sekunden eine neue Zeile mit der aktuellen Temperatur auf dem Bildschirm sehen (Abb. 3).<\/p>\n
\"Screenschot<\/a><\/p>\n
Abb. 3 Screenshot mit der Ausgabe der Daten des DS18B20
\n<\/p>\n
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