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Lección 18: Módulo Sensor de Temperatura (DS18B20)

En esta lección, aprenderás a usar un Raspberry Pi para leer datos de temperatura de un sensor DS18B20. Verás cómo localizar el archivo del dispositivo del sensor, leer y analizar sus datos crudos, y convertir estos datos en lecturas en grados Celsius y Fahrenheit.

Componentes Requeridos

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

Es definitivamente conveniente comprar un kit completo, aquí está el enlace:

Nombre	ARTÍCULOS EN ESTE KIT	ENLACE
Kit Universal Maker Sensor	94	BUY

También puedes comprarlos por separado desde los enlaces a continuación.

Introducción del componente	Enlace de compra
Raspberry Pi 5	Comprar
Módulo de Sensor de Temperatura (DS18B20)	-
Placa de Pruebas	Comprar

Cableado

Código

Nota

El módulo DS18B20 se comunica con el Raspberry Pi utilizando el protocolo onewire. Antes de ejecutar el código, necesitas habilitar la función onewire del Raspberry Pi. Puedes consultar este tutorial: Configuración de 1-Wire.

import glob
import time

# Ruta al directorio que contiene los archivos del dispositivo para los dispositivos 1-wire
base_dir = "/sys/bus/w1/devices/"

# Encuentra la primera carpeta del dispositivo que comienza con "28", específica para DS18B20
device_folder = glob.glob(base_dir + "28*")[0]

# Archivo del dispositivo que contiene los datos de temperatura
device_file = device_folder + "/w1_slave"


def read_temp_raw():
    # Lee los datos crudos de temperatura del sensor
    f = open(device_file, "r")
    lines = f.readlines()
    f.close()
    return lines


def read_temp():
    # Analiza los datos crudos de temperatura y los convierte a Celsius y Fahrenheit
    lines = read_temp_raw()
    # Espera una lectura válida de temperatura
    while lines[0].strip()[-3:] != "YES":
        time.sleep(0.2)
        lines = read_temp_raw()
    equals_pos = lines[1].find("t=")
    if equals_pos != -1:
        temp_string = lines[1][equals_pos + 2 :]
        temp_c = float(temp_string) / 1000.0  # Convierte a Celsius
        temp_f = temp_c * 9.0 / 5.0 + 32.0  # Convierte a Fahrenheit
        return temp_c, temp_f


try:
    # Bucle principal para leer y mostrar la temperatura continuamente
    while True:
        temp_c, temp_f = read_temp()
        formatted_output = f"Temperature: {temp_c:.2f}°C / {temp_f:.2f}°F"
        print(formatted_output)
        time.sleep(1)  # Espera 1 segundo entre lecturas
except KeyboardInterrupt:
    # Sale del programa de manera segura con CTRL+C
    print("Exit")

Análisis del Código

Importación de Bibliotecas

La biblioteca glob se utiliza para buscar la carpeta del dispositivo del sensor de temperatura. La biblioteca time se usa para implementar los retrasos en el programa.
```
import glob
import time
```
Ubicación del Archivo del Dispositivo de Temperatura

El código busca el directorio del sensor DS18B20 buscando una carpeta cuyo nombre empiece con «28». El archivo del dispositivo w1_slave contiene los datos de temperatura.
```
base_dir = "/sys/bus/w1/devices/"
device_folder = glob.glob(base_dir + "28*")[0]
device_file = device_folder + "/w1_slave"
```
Lectura de Datos Crudos de Temperatura

Esta función abre el archivo del dispositivo y lee su contenido. Devuelve los datos crudos de temperatura como una lista de cadenas.
```
def read_temp_raw():
    f = open(device_file, "r")
    lines = f.readlines()
    f.close()
    return lines
```

Análisis y Conversión de los Datos de Temperatura

La función read_temp llama a read_temp_raw para obtener los datos crudos. Luego espera a que la lectura de temperatura sea válida, extrae, analiza y convierte la temperatura a Celsius y Fahrenheit.

def read_temp():
    lines = read_temp_raw()
    while lines[0].strip()[-3:] != "YES":
        time.sleep(0.2)
        lines = read_temp_raw()
    equals_pos = lines[1].find("t=")
    if equals_pos != -1:
        temp_string = lines[1][equals_pos + 2 :]
        temp_c = float(temp_string) / 1000.0
        temp_f = temp_c * 9.0 / 5.0 + 32.0
        return temp_c, temp_f

Bucle Principal del Programa y Salida Segura

El bloque try contiene un bucle infinito para leer y mostrar continuamente la temperatura. El bloque except captura una interrupción del teclado para salir del programa de manera segura.

try:
    while True:
        temp_c, temp_f = read_temp()
        formatted_output = f"Temperature: {temp_c:.2f}°C / {temp_f:.2f}°F"
        print(formatted_output)
        time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
    print("Exit")