Создание многодатчиковой системы мониторинга температуры и света с Raspberry Pi и DS18B20

Создание многодатчиковой системы мониторинга температуры и света с Raspberry Pi и DS18B20

Что понадобится

• 2 × цифровых датчика температуры DS18B20
• 2 × подтягивающих резистора 4,7 кОм
• Стандартная макетная плата, перемыточные провода и источник 3,3 В от Pi
• Опционально: резистор 47 Ом, 1 × светодиод, женский-папский перемыточный провод для индикатора

Понимание DS18B20 и протокола 1-Wire

DS18B20 — высоконадежный датчик, который может делить один GPIO-пин с несколькими устройствами благодаря протоколу 1-Wire. У каждого датчика свой уникальный адрес, поэтому Raspberry Pi может читать каждый независимо.

Настройка макетной платы

Большинство макетных плат имеют пару шин питания — красную для +3,3 В и синюю для GND. Эти шины соединяют все подключенные провода на своих сторонах, упрощая добавление компонентов позже.

Центральная секция платы состоит из рядов, разделенных на две половины вертикальным зазором. Подключение провода к одной стороне ряда связывает его со всеми другими пинами на той стороне, но не с противоположной половиной.

Для DS18B20 распиновка:

• Pin 1: GND
• Pin 2: Data (подключен к GPIO4 на Pi)
• Pin 3: V_DD (3,3 В)

Разместите резистор 4,7 кОм между Pin 2 и Pin 3 для обеспечения необходимого подтягивания. Соедините Pin 1 с синей шиной GND и Pin 3 с красной шиной 3,3 В. Повторите ту же настройку для второго датчика.

Программирование Pi

Вставьте SD-карту с Raspbian, включите Pi и откройте терминал. Войдите с учетными данными по умолчанию (pi / raspberry) и запустите:

sudo python dstemp.py

Первый запуск загружает необходимые драйверы; последующие запуски показывают показания температуры с каждого датчика каждые несколько секунд.

Проверка работы датчиков

• Прикосновение к датчику постепенно повышает показание.
• Дуновение теплого воздуха или фен ускоряют рост.
• Приложение кубика льда быстро снижает температуру.
• Случайные ошибочные значения (например, 0,06 °C) могут появляться, но обычно являются разовыми.

Нажмите Ctrl+C для выхода.

Добавление второго датчика

С выключенным Pi (sudo halt), вставьте второй DS18B20 в макетную плату, подключите его пины как описано, и включите Pi снова. Запуск sudo python dstemp.py теперь должен показывать показания с обоих устройств.

Добавление светодиодного индикатора

Чтобы зажечь светодиод, когда датчик 1 превышает 25 °C, добавьте следующие компоненты:

• Женский-папский перемыточный провод от GPIO 24 к аноду светодиода (длинная нога)
• Светодиод (любой цвет)
• Резистор 47 Ом от катода светодиода (плоская сторона) к синей шине GND

Измените ваш Python-скрипт для мониторинга датчика 1 и переключения GPIO 24 соответственно. Помните держать Pi выключенным во время проводки.

Для более подробной информации: Raspberry Pi Temperature and Light Sensor