Beskrivelse

BME280 højpræcisionstemperatur fugtighedstryksensor

 

Opsætning og brug af modul, på Dansk

 

• Temperatur:  -40 til 85°C
• Fugtighed:  0 til 100 %
• Tryk:  300 til 1100 hPa
• Højde:  0 til 30.000 fod
• I2C- og SPI-grænseflade
• 3,3V-drift

BME280 er en Bosch præcisionssensor, der kan bruges i mange applikationer fra vejrovervågning til spilstyring til højdemålinger med tilstrækkelig præcision til at vide, om en genstand er blevet løftet et par fødder.

BME280 er en version med højere ydeevne af BMP280 med meget bedre støjydeevne og inkluderer også fugtregistrering, som BMP280 ikke har.

Temperaturmålingen bruges internt til at kompensere tryk- og fugtighedssensorerne og er også tilgængelig til at estimere den omgivende temperatur.

Enheden har adskillige samplings- og filtreringsmuligheder, der kan bruges til at optimere enheden til specifikke applikationer.

Bemærk, at denne enhed fungerer ved 3,3V.  Hvis den bruges med en 5V MCU, skal den slukkes for 3,3V udgangen.  Den gode nyhed er, at I2C-grænsefladen er en åben-drain-grænseflade med 10K pull-up-modstande til modulerne Vcc (3.3V), og så kan den bruges uden niveauskift.  Hvis du i stedet vil bruge SPI-grænsefladen, skal den niveauforskydes for at undgå mulig skade på modulet.

Måling af temperatur

BME280 kan måle temperatur i området -40 til 80°C.

Fuld nøjagtighed på ±1,0°C opnås i området fra 0 til 65°C.  Uden for dette område kan nøjagtigheden falde til ±1,5°C

Måling af fugtighed

BME280 kan måle luftfugtighed i området fra 0 til 100 % med en nøjagtighed på ±3 %.

Føleren kan måle op til 100 % luftfugtighed over temperaturområdet 0 til 60°C.  Ved meget høje eller lave temperaturer falder den maksimalt målbare luftfugtighed ifølge grafen på side 10 i databladet.

Måling af tryk

BME280 kan måle tryk i området 300 til 1100 hPa med fremragende nøjagtighed på ±1,0 hPa.

Fuld nøjagtighed opnås over temperaturområdet 0 til 65°C.  Dette giver en højdemålenøjagtighed på cirka ±1 meter.  Uden for dette område kan nøjagtigheden falde til ±1,7 hPa

Beregning af højde/højde

BME280 måler ikke højde direkte, men den kan beregnes ved hjælp af trykaflæsningen.  De fleste biblioteker til denne enhed inkluderer højdeberegningsrutiner.

Da enheden gør et meget godt stykke arbejde med at måle tryk, kan den gøre et meget godt stykke arbejde med at beregne relativ højde.  Hvis du har en højdeaflæsning med enheden siddende på et bord og derefter flytter den til gulvet, vil den vise et fald på 2 fod i højden.

Hvis du på den anden side forsøger at måle absolut højde, såsom højden af ​​dit bord i forhold til havoverfladen, bliver tingene mere komplicerede.  Da højden er i forhold til havoverfladen, skal enheden kende det aktuelle lufttryk korrigeret til havoverfladen, så den har en reference til at beregne højden givet det lufttryk, den aflæser i øjeblikket.

Du kan komme noget tæt på ved at finde det rapporterede lufttryk fra en lokal lufthavn eller vejrtjeneste online, som er korrigeret for havniveau.  I vores eksempelprogram nedenfor, ville du indtaste denne værdi i SEA_LEVEL_PRESSURE konstanten.  I vores eksempel har vi 1013.25 indlæst, hvilket er en typisk læsning.

Da lufttrykket konstant ændrer sig baseret på tid, sted og vejrforhold, medmindre du har et nøjagtigt barometer korrigeret til havniveau med dig som reference, vil det være svært at komme tættere på end 20-30 fod.

Hvis du kender højden, som sensoren er i, kan du også vende tilbage til en aflæsning ved at ændre SEA_LEVEL_PRESSURE-konstanten for at give dig den korrekte højdeaflæsning.  Dette kan være nyttigt, hvis du vil foretage absolutte målinger baseret på din aktuelle højde, såsom at sende en raket op i luften.

Brug af I2C-grænsefladen

Fordi I2C-interfacet ikke kræver niveauskift, når det bruges med en 5V MCU, er det typisk den foretrukne grænseflade at bruge.

Pålen CSB (Chip Select Bus) bestemmer, hvilken bus der skal bruges.  En logisk HIGH vælger I2C-bussen.  En 10K pull-up modstand på modulet trækker denne pin HØJ, og derfor er I2C bussen valgt som standard, medmindre denne pin er jordet.

Modulet understøtter to forskellige I2C-adresser, enten 0x76 eller 0x77, hvilket gør det muligt at bruge op til 2 sensorer på den samme bus.   SDO nålen bestemmer, hvilken adresse der skal bruges.  En svag pull-down modstand på modulet trækker SDO lavt, så 0x76 er standardadressen, hvis SDO pin ikke er tilsluttet.  Tilslut SDO’en til Vcc for at vælge 0x77.

SCL og SDA benene forbindes til SCL- og SDA-benene på MCU’en.

Hvis der er brug for mere end 2 sensorer, kan SPI-bussen bruges.

Brug af SPI-grænsefladen

For at aktivere SPI-grænsefladen skal du slutte CSB til jord.

Den anden forbindelse er:

• Forbind SCL pin til SPI SCK på MCU
• Forbind SDA pin til SPI SDI på MCU
• Forbind SDO pin til SPI SDO på MCU

Bemærk, at hvis du bruger dette modul med en 5V MCU, skal der tilføjes en logisk niveauskifter til disse linjer.

Modulforbindelser

Modulet frembringer følgende forbindelser.

1 x 6 overskrift

• VCC =  1,7 til 3,6 V.  Tilslut til 3,3V-udgangen på MCU’en
• GND = Jord
• SCL =   Ur (SCL / SCK) for I2C og SPI
• SDA =  Data (SDA / SDI) for I2C og SPI
• CSB =  Chip Select Bus.  Logisk HØJ for I2C (standard), logisk LAV for SPI
• SDO = Data Out (SDO) for SPI.  Indstiller I2C-adresse for I2C

Modulsamling

Modulet leveres med han-hovedlisten løs.  Headeren kan loddes til toppen eller bunden af ​​modulet afhængigt af den planlagte brug, eller ledninger kan bruges til at lave forbindelserne.

Til brug af brødbræt sætter vi overskrifterne på bunden.  Lodning er nemmest, hvis headeren indsættes i en loddefri brødbræt for at holde den på plads under lodningsprocessen.

 

Pakket inkluderer:

1 stk BME280 højpræcisionstemperatur fugtighedstryksensor