Ja meklējat labāko sensoru gaisa kvalitātes, temperatūras, spiediena un mitruma mērīšanai ar mikrokontrolleri, piemēram, Arduino, BME680 Tā ir viena no labākajām pašreizējām iespējām. Šis Bosch ražotais komponents apvieno augstu precizitāte, zems enerģijas patēriņš un ārkārtīgi kompakts dizains, kas ļauj sasniegt miniatūru laboratoriju. Bet kas padara to tik īpašu un kā to maksimāli izmantot? Šeit mēs jums pastāstīsim visu, kas jums jāzina.
Šis raksts ir izstrādāts, lai piedāvātu jums pilnīgu rokasgrāmatu par BME680, sākot no pamatdarbības līdz montāžas un programmēšanas piemēriem. Neatkarīgi no tā, vai esat iesācējs vai pieredzējušais Arduino pasaulē, šī informācija būs ļoti noderīga, lai maksimāli izmantotu šo sensoru.
Kas ir BME680 sensors?
El BME680 ir uzlabots sensors, kas paredzēts galvenokārt vides uzraudzības lietojumiem. Šajā modulī ir integrētas četras galvenās funkcijas: mērīšana temperatūra, mitrums, atmosfēras spiediens un atklāšana gaistošie organiskie savienojumi (GOS). Tā tehnoloģija balstās uz pjezorezistīviem principiem un metāla oksīdu (MOX), kas nodrošina lielu robustumu, ilgtermiņa stabilitāti un augstu jutību.
Pateicoties spējai noteikt GOS, BME680 Tas ir ideāli piemērots gaisa kvalitātes indeksu aprēķināšanai un pat līdzvērtīgu līmeņu novērtēšanai CO2. Lai gan tas nenošķir dažādus gaistošos savienojumus, tas mēra to kopējo ietekmi uz gaisu, nodrošinot noderīgu rādītāju vides apstākļu novērtēšanai.
Sensoru var darbināt ar sprieguma diapazonu no 1.2 V līdz 3.6 V, lai gan lielākajā daļā komerciālo moduļu ir sprieguma regulators, kas ļauj tieši izmantot ar barošanas avotiem. 3.3V y 5V. Tas padara to ideāli piemērotu darbam ar tādiem dēļiem kā Arduino, ESP8266 vai ESP32.
Galvenās tehniskās īpašības
- Barošanas spriegums: 3.3V - 5V (atkarībā no moduļa).
- Komunikācijas saskarnes: I2C (līdz 3.4 MHz) Un SPI (līdz 10 MHz).
- Spiediena mērīšanas diapazons: 300 - 1100 hPa (precizitāte ±1 hPa).
- Temperatūras diapazons: -40°C līdz 85°C (precizitāte ±1 ° C).
- Relatīvais mitruma diapazons: 0% - 100% RH (precizitāte ±3%).
Runājot par enerģijas patēriņu, BME680 izceļas ar savu efektivitāti: gaidīšanas režīmā patērē tik tikko 0.15 μA, kamēr var sasniegt maksimālo gāzes mērījumu patēriņu 12 mA, atkarībā no izvēlētā darbības režīma.
Kā darbojas BME680?
Sensora burvība slēpjas tā tehnoloģijā MOX gāzes noteikšanai. Šāda veida sensors darbojas, sildot metāla elementu, kas, saskaroties ar GOS, maina tā elektrisko vadītspēju. Šī variācija tiek pārvērsta datos, ko modulis izmanto gaisa kvalitātes parametru aprēķināšanai.
Sensoram ir arī integrēts priekšsildītājs, lai stabilizētu mērījumus. Saskaņā ar Bosch teikto, ir ieteicams atstāt moduli ieslēgtu vismaz uz laiku 30 Minutos lai iegūtu precīzus rādījumus vai pat 48 stundas ja nesen esat mainījis atrašanās vietu.
Attiecībā uz temperatūras un mitruma mērīšanu, BME680 Tas piedāvā pārsteidzošu precizitāti, kas ir piemērots prasīgām lietojumprogrammām, piemēram, pārnēsājamām meteoroloģiskām stacijām, vides kvalitātes monitoringam vai pat mājas automatizācijas sistēmām.
Priekšrocības salīdzinājumā ar citiem sensoriem
Ja esat pieradis strādāt ar biežāk sastopamiem sensoriem, piemēram, DHT22 vai BME280, jūs ievērosiet, ka BME680 Tas ir ievērojams lēciens. Papildus vairāku funkciju apvienošanai vienā ierīcē, tas pārspēj daudzus no šiem sensoriem precizitātes un stabilitātes ziņā. Atmosfēras spiediena gadījumā tas piedāvā rādījumus, kas ir salīdzināmi ar atsauces sensoru, piemēram, BMP280.
Vēl viena priekšrocība ir tā spēja aprēķināt augstumu ar milimetru precizitāti, padarot to ideāli piemērotu tādiem projektiem kā autonomi droni vai navigācijas sistēmas.
Montāžas shēma
Pievienojiet BME680 mikrokontrolleri, piemēram, Arduino, ir diezgan vienkārši, pateicoties tā atbalstam I2C un SPI. Tālāk mēs aprakstām pamata darbības:
- Pārtika: Pievienojiet tapu VCC moduļa izejā 3.3V o 5V jūsu Arduino.
- fakti: Izmantojiet tapas SDA y SCL saziņai I2C. Ja vēlaties SPI, pārliecinieties, vai ir pievienoti konkrētās tapas MOSI, Miso y Clk.
- GND: Pievienojiet tapu GND no moduļa uz GND no Arduino dēļa.
Lai apstiprinātu savienojumus, skatiet iegādātā moduļa tehnisko lapu, jo dažos moduļos var būt konfigurācijas džemperi, lai mainītu virzienu. I2C vai saziņas saskarni.
Kodu piemēri
Viens no vienkāršākajiem veidiem, kā strādāt ar BME680 izmanto jau esošas bibliotēkas, piemēram, tās, kuras izstrādājis Adafruit vai pats ražotājs, Bosch. Šeit mēs sniedzam vispārīgu priekšstatu:
Izmantojot Adafruit bibliotēku
Grāmatnīca no Adafruit Tas ir ideāli piemērots tiem, kas meklē ērtu lietošanu. Jums tas vienkārši jāinstalē no Arduino bibliotēkas pārvaldnieka un jāielādē viens no iepriekš konfigurētajiem piemēriem. Tas ļaus ātri iegūt temperatūras, spiediena, mitruma un gāzes datus.
Izmantojot Bosch bibliotēku
Ja jums ir nepieciešami papildu dati, piemēram, CO2 ekvivalents vai uzlaboti gaisa kvalitātes indeksi, Bosch Tas ir jūsu labākais risinājums. Lai gan tas ir sarežģītāks un prasa nedaudz vairāk atmiņas, tas nodrošina progresīvākus nolasījumus. Lūdzu, ņemiet vērā, ka tas nav saderīgs ar pamata dēļiem, piemēram Arduino Uno o Nano, bet tas lieliski darbojas ar ESP32 y Mega Arduino.
Piedāvātās lietojumprogrammas
El BME680 Tas ir ļoti daudzpusīgs, un tā pielietojums ir gandrīz bezgalīgs. Daži piemēri:
- Kompaktas laikapstākļu stacijas, lai uzraudzītu vietējos laika apstākļus.
- Iekštelpu gaisa kvalitātes kontrole, ideāli piemērota sadzīves telpām un birojiem.
- Veselības un fitnesa monitori, kas analizē vides parametrus, kas ietekmē labklājību.
- Mājas automatizācijas sistēmas, piemēram, viedais gaisa kondicionētājs vai kontrolēta ventilācija.
- Navigācija un augstuma kontrole droniem vai bezpilota lidaparātiem.
El BME680 apvieno progresīvas tehnoloģijas un lietošanas vienkāršību, padarot to par neaizstājamu rīku studentiem, ražotājiem un profesionāļiem, kuri vēlas uzlabot precizitāte un funkcionalitāti jūsu elektroniskajiem projektiem. Ar pareizu integrāciju un programmēšanu šis sensors var mainīt jebkuru lietojumprogrammu, kuru to izmantojat.