방수형 온도센서 DB18B20 회로구성과 ,

라즈베리파이 기반에서 파이썬을 이용해 온도을 출력하는 프로그램에 대한 강좌을 할까 합니다.


아래 링크 정말 잘 정리되어 있습니다. 하지만 영문이죠? 핵심만 뽑아서 설명하도록 하겠습니다.

해도 한번 꼭 가서 보시기 바랍니다.

https://learn.adafruit.com/downloads/pdf/adafruits-raspberry-pi-lesson-11-ds18b20-temperature-sensing.pdf

 

브레드보드 연결 하는 법은 아래 그림을 참고하세요.

  

 그림을 보면 빨간색선은 3.3V 전압에 연결되어 있고, 

파란색선 그라운드에  이고,

노란색선은 온도 데이타를 전송 받는 선입니다.

저항은 3.3V 에서 4.7K-10K 을 쓰면 되는데, 4.7k가 정석이고 10k도 정상 동작되는 것은 확인했습니다.

 

아래 이미지는 방수형 온도센서 연결한 사진입니다.

위의 회로도와 크게 다르지는 않습니다. 어차피 같은 센서를 이용하는 제품이라 동일 합니다.


 

 

 

 

DS18B20는  특별한 1-wire 직렬 인터페이스 제어 로직 온도 센서 자체 포함 되어 있다고 합니다.


DB18B20은 칩에서 디지털신호로 노란선을 통해서 디지털  데이타를 보냅니다.

그 데이타를 하나의 디바이스로 인식 시키면 데이터값을 일종의 디바이스롤 인식해서 온도값을 가져올수 있다.


아날로그로 온도값을 입력받을 수 있는 센서의 경우는,

라즈베리파이는 별도의 장치가 필요하다.

그이유는 라즈베리파이는 아두이노처럼 ADC(아날로그 디지털 변환기)을  포함하고 있지 못해서,

자세한 내용은 아래 링크 참고.

http://blog.naver.com/warit/10190221742

 


온도센서 값을 읽기 위해 설정하는 법에 대해서 다르겠다.

 

Root 권한으로 라즈베리 관련 설정파일 맨 밑에

/boot/config.txt

아래와 같이 추가하고 리부팅(sudo reboot)해주세요.

dtoverlay=w1-gpio

 

리부팅하고 나서 아래와 같은 명령어를 입력하자.

sudo modprobe w1-gpio

sudo modprobe w1-therm


아래의 명령어로 디렉토리를 이동해 보면 두개의 디렉토리가 있다.

cd /sys/bus/w1/devices

-------------- 인용 ----------------

pi@raspberrypi /sys/bus/w1/devices $ ls -la
total 0
drwxr-xr-x 2 root root 0 May 13 06:16 .
drwxr-xr-x 4 root root 0 May 13 06:16 ..
lrwxrwxrwx 1 root root 0 May 13 06:16 28-02150015bcff -> ../../../devices/w1_bus_master1/28-02150015bcff
lrwxrwxrwx 1 root root 0 May 13 06:16 w1_bus_master1 -> ../../../devices/w1_bus_master1
-------------- 인용 ----------------

 

28-XXXX 로 시작되는 폴더로  이동해서 "w1-slave" 파일의 내용을 확인해 보면,

t=22187 부분이 온도를 나타낸다.  해당 값을 1/1000으로 처리하면 22.187도라는 온도가 나온다.

 

-------------- 인용 ----------------

pi@raspberrypi /sys/bus/w1/devices $ cd 28*
pi@raspberrypi /sys/bus/w1/devices/28-02150015bcff $ cat w1_slave
63 01 55 00 7f ff 0c 10 ec : crc=ec YES
63 01 55 00 7f ff 0c 10 ec t=22187

-------------- 인용 ----------------

 

 

 

센서가 제대루 작동하는지 간단한 방법은 테스트 할수 있다.

온도센서 부분을 손으로 잡으면 인용과 같이 온도가 천천히 올라간다.

-------------- 인용 ----------------
pi@raspberrypi /sys/bus/w1/devices/28-02150015bcff $ cat w1_slave
63 01 55 00 7f ff 0c 10 ec : crc=ec YES
63 01 55 00 7f ff 0c 10 ec t=22187
pi@raspberrypi /sys/bus/w1/devices/28-02150015bcff $ cat w1_slave
91 01 55 00 7f ff 0c 10 4d : crc=4d YES
91 01 55 00 7f ff 0c 10 4d t=25062
pi@raspberrypi /sys/bus/w1/devices/28-02150015bcff $ cat w1_slave
9d 01 55 00 7f ff 0c 10 72 : crc=72 YES
9d 01 55 00 7f ff 0c 10 72 t=25812
pi@raspberrypi /sys/bus/w1/devices/28-02150015bcff $ cat w1_slave
c5 01 55 00 7f ff 0c 10 45 : crc=45 YES
c5 01 55 00 7f ff 0c 10 45 t=28312
pi@raspberrypi /sys/bus/w1/devices/28-02150015bcff $ cat w1_slave
dd 01 55 00 7f ff 0c 10 3b : crc=3b YES
dd 01 55 00 7f ff 0c 10 3b t=29812
pi@raspberrypi /sys/bus/w1/devices/28-02150015bcff $

-------------- 인용 ----------------


 

파이썬언어를 이용해서 온도를 출력하는 프로그램을 작성하겠다.


 

아래는 소스파일 첨부

ds18b20.py

 

 

 

 

필자는 파이썬 프로그램에 대해서 전혀 모른다.

하지만, 포트란,BASIC,펄, C, 자바,php, 기타 등등에 대한 경험을 해보았다.

그래서 이정도 간단한 프로그램  딱보면 감으로 알겠다.


import 를 이용해서 프로그램에 필요한 라이블러리를 블려들인다.

os.system을 이용해서 시스템 명령어를 실행하고,

그밑에는 온도센스의 데이타가 들어 있는, 폴더와 파일에 대해서 선언 되어 있다.


그밑에 두개의 함수가  선언 되어 있는데.

read_temp_raw 함수는  온도센서의 값이 들어 있는 파일을 읽어 들어 문자열로 리턴한다.


read_temp 함수는 read_tem_raw 함수를 호출해서 문자열을 리턴 받고,

온도값이 들어있는 부분 "t=" 뒷 부분을 기준으로 문자열을 배열로 나누고,

그값은 temp_string에 저장한다.

temp_c는 섭씨(C) 온도를 저장하고,

temp_f는  화씨(F) 온도를 저장한 변수이다.

두 온도값은 리턴해준다.

 

일종의 메인프로그램에서 (C에서main)

read_temp 함수를 호출해서 온도값을 리턴받아 1초 간격으로 출력해준다.

 

 

실행해 보면 아래와 같다.


 sudo python ds18b20.py

 

 

 

끝까지 읽어주셔서 감사합니다.


 

다음 포스트는 웹프로그래밍(PHP)을 이용해서 온도센서의 값을 읽어들여  DB(Mysql)에 저장하는 법에 대해서 강좌 하겠다.


 

 

  1. BlogIcon 하소 2015.08.20 15:57

    안녕하세요 라즈베리 초보입니다. 님 블러그 보고 열공하고있습니다. ㅎㅎ ㄳㄳ
    온도센서를 따라하는 도중에 cd /sys/bus/w1/devices폴더로 이동하려니 bus 폴더안에 w1이라는 하위 폴더가 저는 없던데 만들어야하는건가요? 아님 원래 있는데 저만 없는건가요? 너무 초보라 한번 막히니 멘붕이네요 ㅜㅜ

    • Favicon of https://ilikesan.com BlogIcon 산좋아해 2015.08.27 10:25 신고

      온도센서를 인식하지 못하는 것 같습니다.
      설정 부분 다시 확인해 보시구요.
      Root 권한으로 라즈베리파이 관련 설정 다시확인해 보시고요.
      브레인보드쪽 연결 확인해 보세요.
      그래도 안 되면, 아래의 메뉴얼 번역하면서 확인해보세요 ^^
      https://learn.adafruit.com/downloads/pdf/adafruits-raspberry-pi-lesson-11-ds18b20-temperature-sensing.pdf

  2. 김하경 2015.09.05 00:19

    안녕하세요 강좌 너무쉽게 설명되어있어서 넘 좋아요
    한가지 궁금한게 있는데 아파치 웹서버에서 PHP 웹페이지에 GPIO GPIO21 핀의 상태값을 받을수 있는가요?
    <?php
    $re=exec("cat /sys/bus/w1/devices/28-00043e55b9ff/w1_slave" );
    echo "<font style=font-size:30pt align=center> 온도값 : $re </font> " ;
    ?>

    이렇게 온도값을 받고 있는데

    혹시 이렇게 GPIO 상태값 1 or 0 을 받을수 있는가요?

    <?php
    $re=exec("cat /sys/class/gpio/gpio21/value" ) ;
    echo "<font style=font-size:30pt align=center> 상태값 : $re </font> " ;
    ?>

    테스트 해보니깐 빈화면만 출력되네요 권한문제인가요 어떻게 해야하나요 도와주세요

  3. BlogIcon 나그네 2015.11.08 20:29

    먼저 정확하게 온도계를 설치하고
    modprobe w1-gpio
    modprobe w1-therm을 치면 자동으로 만들어지는 것들입니다.

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