Orange pi 连接温度传感器

阅读门槛：需要了解一些香橙派开发板的基础知识（可以去看看我之前的文章有介绍），linux系统的相关知识，并且会看基本的python代码，我的机子烧录的系统是 Ubuntu22，其它系统的话可以作为参考。

简介

本文主要记录通过 orangePi（香橙派）连接温度传感器，并用Python 脚本最终实现温度监控的过程。主要是其间有不少坑，我也算是提前踩了，希望对你们有用。

前期准备

1. orangePI zero 3（其它的板子也行）
2. 面包板
3. Ds18b20 温度传感器
4. 小灯珠（可选）

操作流程

1. 线路连接

首先我们需要知道开发板的每个pin针脚代表的意思。可以参考我之前的介绍orangePI的文章。

当知道原理的情况下，连接起来就很简单。

我们需要知道的是温度传感器上有三个引脚，分别对应的：

1. 红色：电源(我接的是5v电压，由于温度传感器可以支持3.3v - 5.5v电压，所以 3v 电压引脚也是可以的)
2. 灰色：地线
3. 绿色：数据传输（理论上只要是gpio的口都可以，我这里连接的是pin12引脚）

连接原理图参考如下：

我这里用了额外的连接线方便用小灯珠调试，实际操作过程中这个额外的连接杜邦线可以不用，按照上面的连接原理形成一个电路闭环即可，实物连接图如下：

线连接好，基本上已经成功一半了。接下来就是代码的编写了。

2. 安装环境依赖

这里我用到了一个依赖包 wiringpi，默认情况下香橙派是自带的，这个步骤就可以跳过。

如果系统没有的话也可以自己安装一下，步骤也很简单（以下步骤需要在root权限下运行）

一、安装依赖包

root@orangepi:~# sudo apt-get update
root@orangepi:~# sudo apt-get -y install git swig python3-dev python3-setuptools

二、下载 wiringOP-Python 的源码

注意，下面的 git clone–recursive 命令会自动下载 wiringOP 的源码，因为wiringOP-Python 是依赖 wiringOP 的。请确保下载过程没有因为网络问题而报错。

root@orangepi:~# git clone --recursive https://github.com/orangepi-xunlong/wiringOP-Python -b next root@orangepi:~# cd wiringOP-Python
root@orangepi:~/wiringOP-Python# git submodule update --init --remote

三、编译 wiringOP-Python

root@orangepi:~# cd wiringOP-Python
root@orangepi:~/wiringOP-Python# python3 generate-bindings.py > bindings.i root@orangepi:~/wiringOP-Python# sudo python3 setup.py install

四、查看安装是否成功

当提示下面的内容，则表示安装成功了！

root@orangepi:~/wiringOP-Python# python3 -c "import wiringpi; help(wiringpi)" Help on module wiringpi:
NAME wiringpi
DESCRIPTION
# This file was automatically generated by SWIG (http://www.swig.org).
# Version 4.0.2
#
# Do not make changes to this file unless you know what you are doing--modify
# the SWIG interface file instead.
...

3. 代码编写

创建一个脚本叫：index.py，参考以下代码：

# index.py
import wiringpi
from wiringpi import GPIO
import time

PIN = 6  # 这里对应的是物理针脚 12号

def oneWireReset(pin):
	wiringpi.pinMode(pin, GPIO.OUTPUT)
	wiringpi.digitalWrite(pin, GPIO.HIGH)
	wiringpi.digitalWrite(pin, GPIO.LOW)
	wiringpi.delayMicroseconds(500)
	wiringpi.digitalWrite(pin, GPIO.HIGH)
	wiringpi.delayMicroseconds(60)
	wiringpi.pinMode(pin, GPIO.INPUT)
	if not wiringpi.digitalRead(pin):
		ack = 1
	else:
		ack = 0
	wiringpi.delayMicroseconds(500)
	return ack
	
def writeBit(pin, bit):
	wiringpi.pinMode(pin, GPIO.OUTPUT)
	wiringpi.digitalWrite(pin, GPIO.LOW)
	wiringpi.delayMicroseconds(2)
	wiringpi.digitalWrite(pin, bit)
	wiringpi.delayMicroseconds(80)
	wiringpi.digitalWrite(pin, GPIO.HIGH)
	wiringpi.delayMicroseconds(1)

def oneWireSendComm(pin, byte):
	i = 0
	while i < 8:
		sta = byte & 0x01
		writeBit(pin, sta)
		byte >>= 1
		i += 1

def readBit(pin):
	wiringpi.pinMode(pin, GPIO.OUTPUT)
	wiringpi.digitalWrite(pin, GPIO.HIGH)
	wiringpi.digitalWrite(pin, GPIO.LOW)
	wiringpi.delayMicroseconds(2)
	wiringpi.digitalWrite(pin, GPIO.HIGH)
	
	wiringpi.pinMode(pin, GPIO.INPUT)
	wiringpi.delayMicroseconds(2)

	tmp = wiringpi.digitalRead(pin)
	wiringpi.delayMicroseconds(40)
	return tmp

def oneWireReceive(pin):
	i = 0
	k = 0
	while i < 8:
		j = readBit(pin)
		k = (j << 7) | (k >> 1)
		i += 1
	k = k & 0x00FF
	return k

def tempchange(lsb, msb):
	if (msb >= 0xF0):
		msb = 255 - msb
		lsb = 256 - lsb
		tem = -(msb*16*16 + lsb)
	else:
		tem = (msb*16*16 + lsb)
	temp = tem*0.0625
	print("Current Temprature: %.2f"%(temp))

def main():
	wiringpi.wiringPiSetup()
	lsb = 0
	msb = 0
	if oneWireReset(PIN):
		oneWireSendComm(PIN, 0xcc)
		oneWireSendComm(PIN, 0x44)
	if oneWireReset(PIN):
		oneWireSendComm(PIN, 0xcc)
		oneWireSendComm(PIN, 0xbe)
		lsb = oneWireReceive(PIN)
		msb = oneWireReceive(PIN)
	tempchange(lsb, msb)

if __name__ == '__main__':
	while True:       # 创建一个循环，两秒钟输出一次温度信息
		main()
		time.sleep(2)

4. 结果展示

运行脚本：python index.py, 就会有当前实时温度信息展示

小结

随着对开发板的日渐熟悉，我越来越坚定软件硬件都是服务于人类的。每个人都可以通过自己DIY来让自己的生活更上一层楼。而这需要的成本是非常低的。

我的快乐很简单，就是自己动手创造一个自己喜欢的生活方式，构建一个自己想要的世界。拜拜👋