DS18B20 1-Wire Temperatursensor: Pinout, Features & Praxis
Digitale Sensoren wandeln Messgrößen direkt in digitale Signale um – Beispiele: Druck-, Feuchte- und Temperatursensoren. Der DS18B20 ist ein klassischer 1-Wire-Digitaltemperatursensor. Dieser Beitrag deckt Pinout, Spezifikationen, Anschluss, Programmierung und typische Anwendungen ab.
Was ist der DS18B20?
Der DS18B20 ist ein digitaler Temperatursensor (Thermometer) mit 1-Wire-Schnittstelle. Er ist in wasserdichter, vorkonfektionierter Sonde (Edelstahlhülse) erhältlich, arbeitet mit 3,0–5,5 V und eignet sich ideal für Feuchtbereiche, entfernte Messpunkte oder Kabelverlängerungen.
Hinweis: Das Dallas 1-Wire-Protokoll erfordert etwas mehr Code (Timing-kritisch), aber: Da das Signal digital ist, gibt es keine Signalverschlechterung über lange Leitungen – im Gegensatz zu analogen Sensoren (z. B. NTC, LM35).
Pinout (TO-92 Gehäuse / Sonden-Anschluss)
Der Sensor hat 3 Anschlüsse:
- Pin 1 (GND): Masse / Ground
- Pin 2 (DQ / Data): Datenleitung (1-Wire), bidirektional. Benötigt Pull-Up-Widerstand (4,7 kΩ) gegen VCC.
- Pin 3 (VDD): Versorgung 3,3–5 V. Hinweis: Kann auch im „Parasite Power Mode“ (nur 2 Drähte: GND + DQ) betrieben werden – VDD wird dann an GND gelegt.
Technische Spezifikationen
- Messbereich: –55 °C bis +125 °C
- Betriebsspannung: 3,0–5,5 V
- Genauigkeit: ±0,5 °C (–10 °C … +85 °C)
- Auflösung: 9–12 Bit einstellbar (Standard 12 Bit = 0,0625 °C)
- Wandlungszeit: 750 ms bei 12 Bit
- Schnittstelle: 1-Wire (ein einziger GPIO-Pin, mehrere Sensoren parallel an einem Bus möglich)
- Eindeutige 64-Bit-ROM-ID: Ermöglicht Adressierung mehrerer Sensoren am selben Bus
- Gehäuse: TO-92, SOIC, SOP, UMAX, wasserdichte Sonde (Edelstahlhülse 6×35 mm, Kabel 90 cm, 4 mm Ø)
- Programmierbare Alarmgrenzen (TH/TL): Im EEPROM speicherbar
Anschluss & Betrieb
Standard-Schaltung (3-Draht, VDD an 3,3/5 V):
- 4,7 kΩ Pull-Up an DQ gegen VCC (hält Bus im Ruhezustand HIGH).
- Mikrocontroller (MCU) steuert Reset/Impulsfolge, Sensor antwortet mit Temperaturdaten (2 Byte im Scratchpad).
Wichtige Befehlsklassen (ROM- & Function-Commands):
- ROM-Commands:
Search ROM,Match ROM,Skip ROM(bei nur einem Sensor),Read ROM,Alarm Search. - Function-Commands:
Convert T(Messung starten),Read Scratchpad,Write Scratchpad,Copy Scratchpad,Recall E²,Read Power Supply.
Die exakten Befehlscodes und Timing-Diagramme finden sich im Datenblatt. Für Arduino empfiehlt sich die Bibliothek OneWire + DallasTemperature – sie kapselt das Protokoll komplett.
Typische Anwendungen
- Mehrpunkt-Messung (z. B. Heizungsstränge, Solarspeicher, Kühlketten) – viele Sensoren an einem GPIO
- Flüssigkeitstemperatur (Wassertanks, Aquarien, Brauanlagen)
- Industrielle Prozessüberwachung
- Consumer-Geräte (Thermostate, Wetterstationen, Smart Home)
- Rauhe Umgebungen (IP67-Sonde, chemisch beständig)
Fazit
Der DS18B20 ist ein präziser, robuster und extrem vielseitiger 1-Wire-Temperatursensor. Er benötigt keine externen Bauteile (außer Pull-Up), unterstützt Mehrsensor-Busbetrieb und ist in vielen Gehäusevarianten (auch wasserdicht) verfügbar. Ideal für Arduino, ESP32, Raspberry Pi & Co. Fragen? Einfach melden!
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