OrangePi zero3 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 orangepi 烧录的系统是 Ubuntu22，其它系统的话 原理大差不差，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

0. orangePI zero 3（其它的板子也行）
1. 面包板
2. Ds18b20 温度传感器
3. 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：

0. 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)
1. 灰色：地线
2. 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，我越来越坚定认为软件硬件都是服务于人的。如果生活中不能满足你的需求，每个人都可以通过自己DIY来实现自己的一些小想法。而目前来看这需要的成本是非常低的，并且成就感满满，让自己快乐其实很简单。

本期分享就到这了，以后我会陆续分享关于 硬件+软件 联动的案例，最终目标是自己部署一个大模型，制作一个自己的AI机器人，下次见 👋

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