DS18B20 (One Wire) an ESP32: Fehlerbehebung und Konfiguration

Einleitung
Die Integration von Temperatursensoren wie dem DS18B20 in ein Smart-Home-System kann eine wertvolle Ergänzung zur Überwachung von Umgebungsbedingungen sein. Der DS18B20 nutzt das One-Wire-Protokoll, das eine einfache Verkabelung ermöglicht. In diesem Artikel wird erläutert, wie man einen DS18B20-Sensor an einen ESP32 anschließt und konfiguriert, um häufige Probleme zu vermeiden.

Problem
Ein Benutzer hat Schwierigkeiten, einen DS18B20-Temperatursensor an einem ESP32 mit ESPHome zum Laufen zu bringen. Trotz mehrerer Versuche mit unterschiedlichen GPIO-Pins und Sensoren wird der Sensor nicht erkannt. Es wird vermutet, dass die Konfiguration möglicherweise fehlerhaft ist.

Lösung
Die Lösung für das Problem lag in der Verwendung eines 4,7K Ohm Widerstands, der zwischen dem Datenpin des Sensors und der Versorgungsspannung (VCC) geschaltet werden muss. Obwohl die Konfiguration mit pullup: true in ESPHome angibt, dass ein interner Pull-Up-Widerstand verwendet werden soll, kann es in der Praxis notwendig sein, einen externen Widerstand zu verwenden, um eine stabile Verbindung zu gewährleisten.

Hier ist die korrigierte Konfiguration für ESPHome:

substitutions:
  name: esp32-taupunktuberwachung
  friendly_name: Taupunktüberwachung

esphome:
  name: ${name}
  friendly_name: ${friendly_name}
  min_version: 2024.6.0
  name_add_mac_suffix: false
  project:
    name: esphome.web
    version: '1.0'

esp32:
  board: esp32dev
  framework:
    type: arduino

logger:

api:

ota:
- platform: esphome

one_wire:
- platform: gpio
  pin: GPIO17

Schritte zur Umsetzung
1. Hardware vorbereiten: Schließe den DS18B20-Sensor an den ESP32 an. Verbinde den Datenpin des Sensors mit GPIO17 und füge einen 4,7K Ohm Widerstand zwischen dem Datenpin und der VCC (3,3V) hinzu. 2. ESPHome konfigurieren: Verwende die oben angegebene YAML-Konfiguration in deiner ESPHome-Installation. 3. ESP32 flashen: Lade die Konfiguration auf den ESP32 hoch und starte das Gerät neu. 4. Überprüfung: Überprüfe die Logs in ESPHome, um sicherzustellen, dass der Sensor erkannt wird und die Temperaturwerte korrekt angezeigt werden.

Hintergrundwissen
Der DS18B20 ist ein digitaler Temperatursensor, der über das One-Wire-Protokoll kommuniziert. Dieses Protokoll ermöglicht es, mehrere Sensoren an einem einzigen Datenbus zu betreiben. Der Pull-Up-Widerstand ist entscheidend für die Signalstabilität, insbesondere bei längeren Kabeln oder mehreren Sensoren.

Typische Fehler sind: - Fehlende oder falsche Widerstände - Falsche GPIO-Pin-Zuweisungen - Unzureichende Stromversorgung

Zusätzliche Infos

Hinweise & Best Practices
- Verwende immer einen 4,7K Ohm Widerstand, um Signalstörungen zu vermeiden. - Teste verschiedene GPIO-Pins, falls der Sensor nicht erkannt wird. - Achte darauf, dass die Stromversorgung des ESP32 stabil ist, um unerwartete Neustarts zu vermeiden. - Halte die Kabel zwischen dem Sensor und dem ESP32 so kurz wie möglich, um Signalverluste zu minimieren.