El BME680 ir ļoti daudzpusīgs sensors, ko izstrādājis Bosch Sensortec. Šis mazais komponents apvieno vairākus sensorus vienā ierīcē, kas ļauj izmērīt temperatūru, barometrisko spiedienu, relatīvo mitrumu un gāzes. Pateicoties šai iespēju kombinācijai, tas ir ideāli piemērots vides uzraudzības lietojumprogrammām, lietu internetam (IoT) un iekštelpu gaisa kvalitātes kontroles sistēmām.
BME680 izceļas ne tikai ar mainīgo lielumu skaitu, ko tas var izmērīt, bet arī ar to augsta precizitāte un zems enerģijas patēriņš, padarot to par populāru izvēli ar akumulatoru darbināmām pārnēsājamām ierīcēm. No HVAC sistēmām līdz dronu autopilotiem, šis sensors ir guvis pievilcību dažādās nozarēs, pateicoties tā spējai nodrošināt uzticamus datus kompaktā formātā.
BME680 tehniskie parametri
Šis Bosch sensors ir izstrādāts, lai aptvertu plašu sadzīves un rūpniecisko lietojumu klāstu. Sākot ar barošanas avotu, BME680 darbojas dažādos diapazonos 1.2 līdz 3.6 V, kas padara to saderīgu gan ar izstrādes platēm, piemēram, Arduino vai ESP32, gan citiem mikrokontrolleriem.
Attiecībā uz saziņu varat izmantot gan datu kopni I²C (līdz 3.4 MHz) kā kopni SPI (3 vai 4 vadi ar ātrumu līdz 10 MHz). Tas padara to viegli integrējamu ar dažādām ierīcēm un vidēm.
- Spiediena diapazons: no 300 līdz 1100 hPa, kas ļauj sasniegt augstuma precizitāti līdz 1 metram.
- Darbības temperatūra: no -40°C līdz 85°C, padarot to piemērotu ekstremāliem vides apstākļiem.
- Mitruma diapazons: no 0% līdz 100% relatīvais mitrums ar lielisku izšķirtspēju 0.008% RH.
Turklāt BME680 ir mazs MOX (metāla oksīda) sensors spēj noteikt gaistošos organiskos savienojumus (GOS) un gāzes, piemēram, oglekļa monoksīdu, etanolu un acetonu. Tomēr ir svarīgi atzīmēt, ka šis sensors nemēra atsevišķas gāzes, bet gan novērtē kopējo gaisa kvalitāti, pamatojoties uz kopējo esošo GOS daudzumu.
Darbības režīmi un enerģijas patēriņš
Viena no ievērojamākajām BME680 iezīmēm ir tā mazs enerģijas patēriņš. Šis patēriņš dažādos darbības režīmos atšķiras. Miega režīmā patēriņš ir tikai 0.15 µA, savukārt aktīvajā režīmā tas paliek no 3.7 µA līdz 12 mA atkarībā no izmērāmajiem parametriem. Salīdzinājumam, elektroenerģijas patēriņš, mērot tikai mitrumu, spiedienu un temperatūru, ir aptuveni 3.7 µA, savukārt, ja ir aktivizēta gāzes mērīšana, tas var sasniegt 12 mA.
Sensors atbalsta arī dažādus mērīšanas režīmus, nodrošinot elastību, lai pielāgotos dažādām lietojumprogrammām un vidēm. Piemēram, lietojumprogrammās, kur nepieciešams augsts atsvaidzes intensitāte, BME680 var darboties ar ātrumu 157 Hz, savukārt zema patēriņa režīmos frekvence ir ievērojami zemāka, optimizējot akumulatora darbības laiku.
BME680 lietojumprogrammas
Pateicoties tā daudzpusībai un precizitātei, BME680 ir izmantots plašā lietojumu klāstā. Dažas no galvenajām lietošanas jomām ietver:
- Vides monitorings: To izmanto ierīcēs, kas mēra iekšējos klimata apstākļus, piemēram, HVAC un gaisa kvalitātes sistēmās mājās un birojos.
- Lietu internets (IoT): Pateicoties zemajam patēriņam un spējai izmērīt vairākus parametrus, BME680 ir ideāli piemērots atsevišķām ierīcēm IoT tīklos.
- Altimetrijas sistēmas: Šis sensors tiek izmantots dronos un citos bezpilota lidaparātos (UAV), lai nodrošinātu precīzus augstuma mērījumus ar novirzi tikai par 1 metru.
- Mājas automatizācija: Mājas automatizācijas sistēmās BME680 var integrēt, lai optimizētu gaisa kvalitāti, pamatojoties uz katras telpas vides apstākļiem.
Salīdzinājums ar citiem sensoriem
BME680 ir citu Bosch sensoru, piemēram, labi zināmo, tieša attīstība BME280vai spiediena sensoru BMP280. Šajā ziņā BME680 precizitāte un mērīšanas jauda novieto to augstāk par šiem iepriekšējiem modeļiem. Lai gan BMP280 un BME280 ir arī lieliska spiediena un temperatūras mērīšanas precizitāte, BME680 pievieno iespēju izmērīt gaistošos organiskos savienojumus (GOS), kas attiecas uz lietojumu, ko nevar aptvert citi modeļi.
No otras puses, ja salīdzinām BME680 ar mitruma sensoriem, piemēram, DHT21 o DHT22, BME680 izceļas ar lielāku precizitāti un daudzpusību, jo tas apvieno vairākas funkcijas vienā ierīcē, savukārt DHT mēra tikai temperatūru un mitrumu.
Pamata montāžas shēma
Vēl viena BME680 sensora priekšrocība ir tā savienojuma ar mikrokontrolleri vienkāršība. Vairumā gadījumu tiek izmantots interfeiss I²C, kas prasa tikai divas sakaru līnijas, padarot uzstādīšanu ļoti vienkāršu. Strāvas padeve tiek nodrošināta ar sprieguma diapazonu no 1.2 līdz 3.6 V, kas ļauj tiešu savienojumu ar tādām platformām kā Arduino vai ESP32.
Pamata piemērs savienojumam ar Arduino būtu:
- SDA Pin (dati): savienots ar Arduino tapu A4.
- SCL tapa (pulkstenis): savienots ar tapu A5.
- GND (zeme) uz Arduino GND tapu.
- Vdd (jauda): lai piespraustu Arduino 3V3.
Turklāt ir bibliotēkas, kas atvieglo sensoru vadību, izceļot Adafruit vai pats oficiālais grāmatnīca Bosch. Abas opcijas ļauj precīzi iegūt rādījumus, un to attiecīgajās krātuvēs ir pieejami piemēri ātrai ieviešanai.
BME680 ir nepieciešams īss laika posms priekšsildīšana, īpaši precīzu GOS mērījumu iegūšanai. Normālos apstākļos ražotājs iesaka nogaidīt aptuveni 30 minūtes, lai iegūtu stabilus rādījumus, un, ja sensors tiek pārvietots no vienas vides uz citu, līdz 48 stundām.
Ar savu spēju nodrošināt precīzus reāllaika vides datus, BME680 joprojām ir viena no jaudīgākajām un visaptverošākajām opcijām, kas pieejamas tirgū rūpnieciskai un mājas videi. Tā daudzpusība kopā ar zemo enerģijas patēriņu padara to par neaizstājamu rīku IoT projektos, gaisa kondicionēšanas sistēmās un pārnēsājamās vides uzraudzības ierīcēs.
Ja tas, ko jūs meklējat, ir sensors, kas spēj aptvert vairākus mainīgos lielumus ar lielu precizitāti un zemu patēriņu, BME680 Tā noteikti ir ieteicama iespēja jebkuram projektam, kam nepieciešams izmērīt gaisa kvalitāti un daudz ko citu.