Multi-Sensor Temperatur- & Licht-Überwachung mit Raspberry Pi & DS18B20

Multi-Sensor Temperatur- & Licht-Überwachung mit Raspberry Pi & DS18B20

Benötigte Hardware

• 2 × DS18B20 digitale Temperatursensoren
• 2 × 4,7 kΩ Pull-Up-Widerstände
• Standard-Breadboard, Jumperkabel, 3,3 V Stromversorgung vom Pi
• Optional: 47 Ω Widerstand, 1 × LED, Female-to-Male Jumperkabel für Indikator

DS18B20 und 1-Wire Protokoll verstehen

Der DS18B20 ist ein hochzuverlässiger Sensor, der dank des 1-Wire-Protokolls einen einzelnen GPIO-Pin mit mehreren Geräten teilen kann. Jeder Sensor trägt seine eigene einzigartige Adresse, sodass der Raspberry Pi jeden unabhängig auslesen kann.

Breadboard-Aufbau

Die meisten Breadboards besitzen ein Paar Stromschienen – rot für +3,3 V und blau für GND. Diese Schienen verbinden alle angeschlossenen Drähte auf ihrer jeweiligen Seite, was das Hinzufügen weiterer Komponenten vereinfacht.

Der mittlere Bereich des Boards besteht aus Reihen, die durch eine vertikale Lücke in zwei Hälften geteilt sind. Ein Draht an einer Seite einer Reihe verbindet sich mit allen anderen Pins auf dieser Seite, nicht aber mit der gegenüberliegenden Hälfte.

Für den DS18B20 lautet die Pinbelegung:

• Pin 1: GND
• Pin 2: Data (an GPIO4 am Pi)
• Pin 3: V_DD (3,3 V)

Einen 4,7 kΩ Widerstand zwischen Pin 2 und Pin 3 als Pull-Up platzieren. Pin 1 an die blaue GND-Schiene, Pin 3 an die rote 3,3 V-Schiene anschließen. Gleiches Setup für den zweiten Sensor wiederholen.

Pi programmieren

Raspbian SD-Karte einlegen, Pi einschalten, Terminal öffnen. Mit Standardzugangsdaten (pi / raspberry) einloggen und ausführen:

sudo python dstemp.py

Der erste Lauf lädt die nötigen Treiber; nachfolgende Läufe zeigen Temperaturwerte aller Sensoren alle paar Sekunden.

Sensorbetrieb verifizieren

• Sensor berühren erhöht die Messwerte allmählich.
• Warme Luft anblasen oder Föhn nutzen beschleunigt den Anstieg.
• Eiswürfel auflegen lässt die Temperatur schnell fallen.
• Gelegentliche Spurious-Werte (z. B. 0,06 °C) können auftreten, sind aber meist Einzelfälle.

Mit Strg+C beenden.

Zweiten Sensor hinzufügen

Pi herunterfahren (sudo halt), zweiten DS18B20 in Breadboard stecken, Pins wie beschrieben verbinden, Pi wieder einschalten. sudo python dstemp.py sollte nun Werte beider Geräte anzeigen.

LED-Indikator hinzufügen

Um eine LED leuchten zu lassen, wenn Sensor 1 25 °C überschreitet, folgende Komponenten hinzufügen:

• Female-to-Male Jumper von GPIO 24 zur LED-Anode (langes Bein)
• LED (beliebige Farbe)
• 47 Ω Widerstand von LED-Kathode (flache Seite) zur blauen GND-Schiene

Python-Skript anpassen, um Sensor 1 zu überwachen und GPIO 24 entsprechend zu toggeln. Pi beim Verdrahten ausgeschaltet lassen.

Für weitere Details: Raspberry Pi Temperature and Light Sensor