Medición de temperatura en Raspberry Pi con sensores 1-Wire Maxim y puente I2C DS2482

Medición de temperatura en Raspberry Pi con sensores 1-Wire Maxim y puente I2C DS2482

La monitorización precisa de temperatura es esencial en muchos proyectos con Raspberry Pi, desde control climático hasta registro de datos. La familia de sensores 1-Wire de Maxim Integrated, como el DS18B20, ofrece una solución simple y de bajo consumo de pines. Mediante el puente DS2482 de 1-Wire a I2C, puede conectar hasta diez sensores en un único bus I2C, manteniendo mínima la huella de GPIO de la Pi.

Visión general del hardware

• Raspberry Pi – cualquier modelo con bus I2C (p. ej., Pi 2/3/4)
• DS2482‑2 – maestro 1-Wire sobre I2C, dirección 0x18
• Sensores de temperatura Maxim 1-Wire – hasta 10 unidades, cada una con dirección 1-Wire única
• Resistencias pull-up – 4,7 kΩ en la línea de datos 1-Wire (opcional si el DS2482 gestiona los pull-ups)

Requisitos previos de software

Estas instrucciones asumen una instalación estándar de Raspbian con código fuente del kernel disponible. Será necesario recompilar el kernel tras realizar los siguientes cambios.

Paso 1 – Habilitar el DS2482 en el bus I2C

Modifique arch/arm/mach-bcm2708/bcm2708.c en el código fuente del kernel para registrar el DS2482 como dispositivo I2C. Añada la siguiente definición de dispositivo de plataforma y array de información de placa:

static struct platform_device bcm2708_bsc1_device = {
    .name = "bcm2708_i2c",
    .id = 1,
    .num_resources = ARRAY_SIZE(bcm2708_bsc1_resources),
    .resource = bcm2708_bsc1_resources,
};

static struct i2c_board_info __initdata pi_i2c_devs[] = {
    { I2C_BOARD_INFO("ds1307", 0x68)},
    { I2C_BOARD_INFO("ds2482", 0x18)},
};

...
bcm_register_device(&bcm2835_thermal_device);
i2c_register_board_info(1, pi_i2c_devs, ARRAY_SIZE(pi_i2c_devs));

Tras añadir el dispositivo, recompile e instale el kernel.

Paso 2 – Gestión de pull-ups 1-Wire en el kernel

Modifique drivers/w1/w1_io.c para permitir que el DS2482 controle la resistencia pull-up durante las conversiones. Reemplace la función w1_post_write con:

static void w1_post_write(struct w1_master *dev) {
    if (dev->pullup_duration) {
        if (dev->enable_pullup && dev->bus_master->set_pullup) {
            dev->bus_master->set_pullup(dev->bus_master->data, 0);
            msleep(dev->pullup_duration);
        } else {
            msleep(dev->pullup_duration);
        }
        dev->pullup_duration = 0;
    }
}

Paso 3 – Añadir control de pull-up al controlador DS2482

En drivers/w1/masters/ds2842.c añada una función auxiliar que active el pull-up fuerte del DS2482 cuando se solicite un retardo:

static u8 ds2482_w1_set_pullup(void *data, int delay) {
    struct ds2482_w1_chan *pchan = data;
    struct ds2482_data *pdev = pchan->pdev;
    u8 retval = 1;
    u8 cfg;
    if (delay) {
        /* Asegurar que el bus está inactivo antes de cambiar configuración */
        ds2482_wait_1wire_idle(pdev);
        /* Habilitar tanto SPU como APU para pull-up fuerte */
        retval = ds2482_send_cmd_data(pdev, DS2482_CMD_WRITE_CONFIG,
            ds2482_calculate_config(DS2482_REG_CFG_SPU | DS2482_REG_CFG_APU));
        ds2482_wait_1wire_idle(pdev);
    }
    return retval;
}

Pasos finales

• Recompile y reinicie la Pi con el nuevo kernel.
• Verifique que el DS2482 aparece bajo /sys/bus/i2c/devices/1-0018.
• Conecte sus sensores Maxim 1-Wire a la línea de datos del DS2482 (pin 1) y tierra.
• Compruebe que cada sensor aparece bajo /sys/bus/w1/devices/ y que cat /sys/bus/w1/devices/28‑xxxxxxxxxxxx/w1_slave devuelve un valor de temperatura.

Con estos ajustes en el kernel, la Raspberry Pi puede leer fiablemente hasta diez sensores de temperatura 1-Wire a través de un único puente DS2482, ideal para proyectos de monitorización multi-sensor.

Recursos adicionales

• Maxim Integrated – Hoja de datos DS2482
• Raspberry Pi – Tutorial I2C
• eLinux – Configuración del kernel de Raspberry Pi