Raspberry Piで1-Wireデジタル温度センサのDS18B20をPythonから使う

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いつも参考にしているAdafruitのLernサイトのAdafruit's Raspberry Pi Lesson 11. DS18B20 Temperature SensingにPythonを使ったDS18B20の温度センシングのサンプルがありました。簡単な方法としてW1ThermSensorライブラリが紹介されているのでさっそく試してみます。ライセンスはGPLv2 です。

1-Wireのセットアップ

カーネルのバージョンを確認します。

$ uname -a
Linux raspberrypi 3.18.11+ #777 PREEMPT Sat Apr 11 17:24:23 BST 2015 armv6l GNU/Linux

1-Wire in Parasite Power configuration (1-Wire using 2 wires) does not work in 3.18.3 #348にあるように、カーネルが3.18.1+以上の場合は1-Wireを有効にする設定が変更になっています。/boot/config.txtに以下の行を追加して再起動します。

/boot/config.txt
dtoverlay=w1-gpio-pullup,gpiopin=4

w1_slaveファイルを直接読む方法

最初に/sys/bus/w1/devices/以下のw1_slaveファイルをPythonのコードから読む方法を試します。

~/python_apps/w1-test.py
# -*- coding: utf-8 -*-
import os
import glob
import time
import subprocess

os.system('modprobe w1-gpio')
os.system('modprobe w1-therm')

base_dir = '/sys/bus/w1/devices/'
device_folder = glob.glob(base_dir + '28*')[0]
device_file = device_folder + '/w1_slave'

def read_temp_raw():
    catdata = subprocess.Popen(['cat',device_file], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
    out,err = catdata.communicate()
    out_decode = out.decode('utf-8')
    lines = out_decode.split('\n')
    return lines

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

while True:
    s = "celsius: {0:.3f}, fahrenheit: {1:.3f}"
    temp = read_temp()
    print(s.format(*temp))
    time.sleep(5)

プログラムを実行します。摂氏と華氏を取得して小数点以下3桁でフォーマットしました。

$ python w1-test.py
celsius: 27.312, fahrenheit: 81.162
celsius: 27.687, fahrenheit: 81.837
celsius: 27.500, fahrenheit: 81.500

W1ThermSensorを使う方法

W1ThermSensorgit cloneしてインストールします。

$ cd ~/python_apps
$ git clone https://github.com/timofurrer/w1thermsensor.git 
$ cd w1thermsensor
$ sudo python setup.py install

簡単なプログラムを書きます。センシングデータは小数点以下3桁のfloatで取得できます。

~/python_apps/w1-test.py
# -*- coding: utf-8 -*-
from w1thermsensor import W1ThermSensor

sensor = W1ThermSensor()
celsius = sensor.get_temperature()
fahrenheit = sensor.get_temperature(W1ThermSensor.DEGREES_F)
all_units = sensor.get_temperatures([W1ThermSensor.DEGREES_C, W1ThermSensor.DEGREES_F, W1ThermSensor.KELVIN])

print("celsius:    {0:.3f}".format(celsius))
print("fahrenheit: {0:.3f}".format(fahrenheit))
s = "celsius: {0:.3f}, fahrenheit: {1:.3f}, kelvin: {2:.3f}"
print(s.format(*all_units))

プログラムを実行します。最初の例のように/sys/bus/w1/devicesディレクトリからw1_slaveファイルを読見込む処理をライブラリが実行してくれるのでコードがシンプルになりました。

$ python w1-test.py
celsius:    26.625
fahrenheit: 79.925
celsius: 26.625, fahrenheit: 79.925, kelvin: 299.775