BME280壓力和溫濕度傳感器的工作原理

步驟1：BME280探索

電子行業(yè)已使用BME280傳感器（具有溫度，氣壓和濕度的環(huán)境傳感器）加快了競(jìng)爭(zhēng)步伐！該傳感器非常適合各種天氣/環(huán)境傳感，甚至可以在I2C中使用。

此精密傳感器BME280是用于測(cè)量濕度（精度為±3％），氣壓為±1的最佳傳感解決方案。 hPa絕對(duì)精度，溫度精度為±1.0°C。由于壓力會(huì)隨高度變化，因此壓力測(cè)量值非常好，因此您也可以將其用作高度計(jì)，精度為±1米或更高！溫度傳感器經(jīng)過優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)最低噪聲和高分辨率，可用于溫度補(bǔ)償壓力傳感器，也可用于估算環(huán)境溫度。 BME280的測(cè)量可以由用戶執(zhí)行，也可以定期進(jìn)行。

數(shù)據(jù)表：?jiǎn)螕粢灶A(yù)覽或下載BME280傳感器的數(shù)據(jù)表。

步驟2：硬件需求列表

我們完全使用了Dcube Store Parts，因?yàn)樗鼈円子谑褂?，并且所有與厘米網(wǎng)格完全匹配的東西確實(shí)可以使我們前進(jìn)。您可以根據(jù)需要使用任何東西，但接線圖將假定您正在使用這些零件。

BME280傳感器I2C微型模塊

I2C粒子光子防護(hù)罩

粒子光子

I2C電纜

電源適配器

步驟3：接口連接

接口部分基本上說明了傳感器與粒子光子之間所需的接線。在任何系統(tǒng)上為所需的輸出工作時(shí)，確保正確的連接是基本必要。因此，必要的連接如下：

BME280將在I2C上運(yùn)行。這是示例接線圖，演示了如何連接傳感器的每個(gè)接口。開箱即用，該電路板已配置為I2C接口，因此，如果您不確定，我們建議使用此接口。您只需要四根電線！ Vcc，Gnd，SCL和SDA引腳僅需要四個(gè)連接，它們通過I2C電纜連接。這些連接如上圖所示。

步驟4：溫度，壓力和濕度監(jiān)控代碼

我們將在此處使用干凈的代碼版本來運(yùn)行它。

在將傳感器模塊與Arduino結(jié)合使用時(shí)，我們包含了application.h和spark_wiring_i2c.h庫(kù)。 “ application.h”和spark_wiring_i2c.h庫(kù)包含促進(jìn)傳感器與粒子之間的i2c通信的功能。

點(diǎn)擊此處打開用于設(shè)備監(jiān)控的網(wǎng)頁(yè)

上傳代碼添加到您的開發(fā)板上，它應(yīng)該開始工作了！所有數(shù)據(jù)都可以在網(wǎng)頁(yè)上獲得，如圖所示。

代碼如下：

// Distributed with a free-will license.

// Use it any way you want， profit or free， provided it fits in the licenses of its associated works.

// BME280

// This code is designed to work with the BME280_I2CS I2C Mini Module available from ControlEverything.com.

#include

#include

// BME280 I2C address is 0x76（108）

#define Addr 0x76

double cTemp = 0， fTemp = 0， pressure = 0， humidity = 0;

void setup（）

{

// Set variable

Particle.variable（“i2cdevice”， “BME280”）;

article.variable（“cTemp”， cTemp）;

Particle.variable（“fTemp”， fTemp）;

Particle.variable（“pressure”， pressure）;

Particle.variable（“humidity”， humidity）;

// Initialise I2C communication as MASTER

Wire.begin（）;

// Initialise Serial communication， set baud rate = 9600

Serial.begin（9600）;

delay（300）;

}

void loop（）

{

unsigned int b1［24］;

unsigned int data［8］;

int dig_H1 = 0;

for（int i = 0; i 《 24; i++）

{

// Start I2C Transmission

Wire.beginTransmission（Addr）;

// Select data register

Wire.write（（136+i））;

// Stop I2C Transmission

Wire.endTransmission（）;

// Request 1 byte of data

Wire.requestFrom（Addr， 1）;

// Read 24 bytes of data

if（Wire.available（） == 1）

{

b1［i］ = Wire.read（）;

}

}

// Convert the data

// temp coefficents

int dig_T1 = （b1［0］ & 0xff） + （（b1［1］ & 0xff） * 256）;

int dig_T2 = b1［2］ + （b1［3］ * 256）;

int dig_T3 = b1［4］ + （b1［5］ * 256）;

// pressure coefficents

int dig_P1 = （b1［6］ & 0xff） + （（b1［7］ & 0xff ） * 256）;

int dig_P2 = b1［8］ + （b1［9］ * 256）;

int dig_P3 = b1［10］ + （b1［11］ * 256）;

int dig_P4 = b1［12］ + （b1［13］ * 256）;

int dig_P5 = b1［14］ + （b1［15］ * 256）;

int dig_P6 = b1［16］ + （b1［17］ * 256）;

int dig_P7 = b1［18］ + （b1［19］ * 256）;

int dig_P8 = b1［20］ + （b1［21］ * 256）;

int dig_P9 = b1［22］ + （b1［23］ * 256）;

for（int i = 0; i 《 7; i++）

{

// Start I2C Transmission

Wire.beginTransmission（Addr）;

// Select data register

Wire.write（（225+i））;

// Stop I2C Transmission

Wire.endTransmission（）;

// Request 1 byte of data

Wire.requestFrom（Addr， 1）;

// Read 7 bytes of data

if（Wire.available（） == 1）

{

b1［i］ = Wire.read（）;

}

}

// Convert the data

// humidity coefficents

int dig_H2 = b1［0］ + （b1［1］ * 256）;

int dig_H3 = b1［2］ & 0xFF ;

int dig_H4 = （b1［3］ * 16） + （b1［4］ & 0xF）;

int dig_H5 = （b1［4］ / 16） + （b1［5］ * 16）;

int dig_H6 = b1［6］;

// Start I2C Transmission

Wire.beginTransmission（Addr）;

// Select data register

Wire.write（161）;

// Stop I2C Transmission

Wire.endTransmission（）;

// Request 1 byte of data

Wire.requestFrom（Addr， 1）;

// Read 1 byte of data

if（Wire.available（） == 1）

{

dig_H1 = Wire.read（）;

}

// Start I2C Transmission

Wire.beginTransmission（Addr）;

// Select control humidity register

Wire.write（0xF2）;

// Humidity over sampling rate = 1

Wire.write（0x01）;

// Stop I2C Transmission

Wire.endTransmission（）;

// Start I2C Transmission

Wire.beginTransmission（Addr）;

// Select control measurement register

Wire.write（0xF4）;

// Normal mode， temp and pressure over sampling rate = 1

Wire.write（0x27）;

// Stop I2C Transmission

Wire.endTransmission（）;

// Start I2C Transmission

Wire.beginTransmission（Addr）;

// Select config register

Wire.write（0xF5）;

// Stand_by time = 1000ms

Wire.write（0xA0）;

// Stop I2C Transmission

Wire.endTransmission（）;

for（int i = 0; i 《 8; i++）

{

// Start I2C Transmission

Wire.beginTransmission（Addr）;

// Select data register

Wire.write（（247+i））;

// Stop I2C Transmission

Wire.endTransmission（）;

// Request 1 byte of data

Wire.requestFrom（Addr， 1）;

// Read 8 bytes of data

if（Wire.available（） == 1）

{

data［i］ = Wire.read（）;

}

}

// Convert pressure and temperature data to 19-bits

long adc_p = （（（long）（data［0］ & 0xFF） * 65536） + （（long）（data［1］ & 0xFF） * 256） + （long）（data［2］ & 0xF0）） / 16;

long adc_t = （（（long）（data［3］ & 0xFF） * 65536） + （（long）（data［4］ & 0xFF） * 256） + （long）（data［5］ & 0xF0）） / 16;

// Convert the humidity data long adc_h = （（long）（data［6］ & 0xFF） * 256 + （long）（data［7］ & 0xFF））;

// Temperature offset calculations

double var1 = （（（double）adc_t） / 16384.0 - （（double）dig_T1） / 1024.0） * （（double）dig_T2）;

double var2 = （（（（double）adc_t） / 131072.0 - （（double）dig_T1） / 8192.0） * （（（double）adc_t）/131072.0 - （（double）dig_T1）/8192.0）） * （（double）dig_T3）;

double t_fine = （long）（var1 + var2）;

double cTemp = （var1 + var2） / 5120.0;

double fTemp = cTemp * 1.8 + 32;

// Pressure offset calculations

var1 = （（double）t_fine / 2.0） - 64000.0;

var2 = var1 * var1 * （（double）dig_P6） / 32768.0;

var2 = var2 + var1 * （（double）dig_P5） * 2.0;

var2 = （var2 / 4.0） + （（（double）dig_P4） * 65536.0）;

var1 = （（（double） dig_P3） * var1 * var1 / 524288.0 + （（double） dig_P2） * var1） / 524288.0;

var1 = （1.0 + var1 / 32768.0） * （（double）dig_P1）;

double p = 1048576.0 - （double）adc_p;

p = （p - （var2 / 4096.0）） * 6250.0 / var1;

var1 = （（double） dig_P9） * p * p / 2147483648.0;

var2 = p * （（double） dig_P8） / 32768.0;

double pressure = （p + （var1 + var2 + （（double）dig_P7）） / 16.0） / 100 ;

// Humidity offset calculations

double var_H = （（（double）t_fine） - 76800.0）;

var_H = （adc_h - （dig_H4 * 64.0 + dig_H5 / 16384.0 * var_H）） * （dig_H2 / 65536.0 * （1.0 + dig_H6 / 67108864.0 * var_H * （1.0 + dig_H3 / 67108864.0 * var_H）））;

double humidity = var_H * （1.0 - dig_H1 * var_H / 524288.0）;

if（humidity 》 100.0）

{

humidity = 100.0;

}

else if（humidity 《 0.0）

{

humidity = 0.0;

}

// Output data to dashboard

Particle.publish（“Temperature in Celsius ： ”， String（cTemp））;

Particle.publish（“Temperature in Fahrenheit ： ”， String（fTemp））;

Particle.publish（“Pressure ： ”， String（pressure））;

Particle.publish（“Relative Humidity ： ”， String（humidity））;

delay（1000）;

}

步驟5：應(yīng)用程序：

BME280溫度，壓力和相對(duì)濕度傳感器具有多種工業(yè)應(yīng)用，例如溫度監(jiān)控，計(jì)算機(jī)外圍熱保護(hù)，工業(yè)壓力監(jiān)控。我們還將這種傳感器應(yīng)用于氣象站應(yīng)用程序以及溫室監(jiān)控系統(tǒng)中。

其他應(yīng)用程序可能包括：

情境感知，例如皮膚檢測(cè)，房間變化檢測(cè)。

體能監(jiān)測(cè)/健康-有關(guān)干燥或高溫的警告。

測(cè)量風(fēng)量和空氣流量。

家庭自動(dòng)化控制。

控制供暖，通風(fēng)和空調(diào)（HVAC）。

物聯(lián)網(wǎng)。

GPS增強(qiáng)功能（例如，首次定位時(shí)間的改進(jìn)，航位推測(cè)，斜率檢測(cè)）。

室內(nèi)導(dǎo)航（更改樓層檢測(cè)，電梯檢測(cè)）。

戶外導(dǎo)航，休閑和體育應(yīng)用。

天氣預(yù)報(bào)。

垂直速度指示（上升/下降速度）。