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!