ESP32 DS18B20温度传感器接线与读数教程

给机器人做环境感知，温度是最基础的一路信号。DS18B20 是玩家里用得最多的数字温度传感器：单总线通信，一根数据线就能读数，还支持多个传感器挂在同一条总线上。这次把 Random Nerd Tutorials 上 Rui Santos 那篇 ESP32 教程的骨架理顺，接线、装库、代码、串口结果一次讲全，新手照着做就能出数。

先认识 DS18B20：单总线、可并联、有防水款

DS18B20 是单总线数字温度传感器，只需要一根数据线（加地线）就能和 ESP32 通信。它可以直接外部供电，也能从数据线上"偷电"工作，这种叫寄生模式，省掉一根电源线。每个传感器出厂自带唯一的 64 位序列号，所以多个传感器可以并联在同一根数据线上，用同一个 GPIO 分别读出各自温度。

按官方数据手册的标称：供电范围 3.0V 到 5.5V，测温范围零下 55 度到正 125 度，在零下 10 到 85 度区间精度正负 0.5 度。做机器人本体温度监测、水箱水温、机箱散热这些场景完全够用。它还有不锈钢探头包裹的防水款，线长可到 1 米以上，丢进鱼缸测水温是经典玩法。

接线：一根数据线加一颗 4.7k 上拉电阻

需要的材料：ESP32 开发板、DS18B20 传感器（普通三脚或防水款都行）、一颗 4.7k 欧电阻、杜邦线和面包板。

接法很简单：传感器 VCC 接 ESP32 的 3V3，GND 接 GND，数据线接 GPIO 4。关键点是 VCC 和数据线之间必须接一颗 4.7k 欧的上拉电阻，没有这颗电阻，单总线拉不起来，读数会一直失败。普通三脚款平面朝自己，从左到右是 GND、数据、VCC；防水款按线的颜色分：红线接 VCC，黑线接 GND，黄线是数据。数据线接 GPIO 4 是这篇教程的约定，换别的 GPIO 也行，代码里改一个数字就好。

装两个库：OneWire 和 DallasTemperature

打开 Arduino IDE，先确认已经装好 ESP32 开发板支持包，然后在 Sketch > Include Library > Manage Libraries 里搜 "onewire"，安装 Paul Stoffregen 的 OneWire 库；再搜 "Dallas"，安装 Miles Burton 的 DallasTemperature 库。装完重启一次 IDE。

单传感器：十几行代码读出温度

单传感器场景下最省事的写法是按索引取值，代码如下（头文件按平台兼容写法用双引号包含）：

/*********
  Rui Santos
  Complete project details at https://RandomNerdTutorials.com
*********/

#include "OneWire.h"
#include "DallasTemperature.h"

// GPIO where the DS18B20 is connected to
const int oneWireBus = 4;

// Setup a oneWire instance to communicate with any OneWire devices
OneWire oneWire(oneWireBus);

// Pass our oneWire reference to Dallas Temperature sensor
DallasTemperature sensors(&oneWire);

void setup() {
  // Start the Serial Monitor
  Serial.begin(115200);
  // Start the DS18B20 sensor
  sensors.begin();
}

void loop() {
  sensors.requestTemperatures();
  float temperatureC = sensors.getTempCByIndex(0);
  float temperatureF = sensors.getTempFByIndex(0);
  Serial.print(temperatureC);
  Serial.println("ºC");
  Serial.print(temperatureF);
  Serial.println("ºF");
  delay(5000);
}

逻辑拆开看：先建一个 OneWire 实例绑在 GPIO 4 上，再把它的引用交给 DallasTemperature。loop 里每次先调 requestTemperatures() 让传感器发起一次转换，然后用 getTempCByIndex(0) 取总线上第一个设备的摄氏温度。选开发板和串口后上传，打开串口监视器，波特率 115200，每 5 秒刷新一次读数。

多传感器：靠序列号区分，一根线挂多个点

想在一根总线上挂多个 DS18B20，单靠索引就不够了，需要先枚举总线上每个设备的 64 位地址，再按地址取温度。官方示例的思路是：setup 里用 getDeviceCount() 拿到设备数量，逐个用 getAddress() 取出地址并打印；loop 里先 requestTemperatures()，然后遍历地址用 getTempC(地址) 读各自的温度。地址是一个 8 字节的 DeviceAddress 数组，打印出来形如 28 FF 77 62 40 17 04 31，头一个字节 0x28 就是 DS18B20 的家族码。把每个传感器的地址抄下来贴标签，后面就能固定"几号探头是哪里"。

两个常见坑提前说：一是读数返回 -127 度，基本就是上拉电阻没接或数据线接错引脚，先查 4.7k 那颗电阻；二是串口报 "Found ghost device"，多半是杜邦线接触不良或者并联的线太长，把接线压紧、缩短总线一般就解决。读取失败时 getTempC 会返回 -127，代码里可以拿这个值做异常判断，别把 -127 当真实温度写进日志。

再进一步：网页端看温度

串口看数只是第一步，这篇教程的进阶部分是用 ESPAsyncWebServer 和 AsyncTCP 两个库把温度做成网页：ESP32 起一个 80 端口的异步服务器，路由根路径返回带温度占位符的 HTML，/temperaturec 和 /temperaturef 两个路由返回纯文本温度，网页端用 JavaScript 每 10 秒拉一次新值，不用刷新页面。loop 里用 millis() 定时每 30 秒更新一次温度变量。把代码里的 SSID 和密码换成自己的 Wi-Fi，上传后串口会打印 IP 地址，浏览器访问就能看到实时温度页。对做机器人监控面板的人来说，这一步几乎是现成的模板。

总结

DS18B20 加 ESP32 是成本最低的温度感知方案：接线只要一颗 4.7k 电阻，库装好之后十几行代码出数，多传感器还能共用一根数据线。先在串口把读数调通，再考虑上防水探头和网页展示，节奏别反过来。手头有 ESP32 的，一个下午就能把这套东西跑起来。