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Capteur de température et de pression barométrique BMP180 pour Arduino

Capteur de température et de pression barométrique BMP180 pour Arduino

Le capteur BMP180 est un dispositif polyvalent qui mesure la température et la pression barométrique, ce qui le rend idéal pour diverses applications telles que la surveillance météorologique et la mesure d'altitude. Dans ce tutoriel, nous allons connecter le capteur BMP180 à un Arduino, lire les données de température et de pression, et afficher les résultats. À la fin de ce projet, vous serez en mesure d'obtenir des relevés de température précis en degrés Celsius et en degrés Fahrenheit, ainsi que des valeurs de pression en millibars et en pouces de mercure.

Pour clarifier les concepts et les étapes de codage, je vous encourage à regarder la vidéo associée pour des explications détaillées (dans la vidéo à 00:00).

Le matériel expliqué

Le BMP180 est un capteur numérique qui communique via I2C, ce qui lui permet de s'interfacer facilement avec des microcontrôleurs comme l'Arduino. Il comporte quatre broches :Vn(alimentation),GND(sol),SDA(ligne de données), etSCL(ligne d'horloge). Le capteur fonctionne dans une plage de tension de 1,8 à 3,6 volts, mais il peut être alimenté par une alimentation régulée de 5 V à l'aide d'un régulateur de tension.

La capacité de ce capteur à mesurer la pression atmosphérique le rend adapté aux applications nécessitant une estimation de l'altitude et la surveillance météorologique. Le BMP180 comprend également un capteur de température intégré, essentiel pour obtenir des mesures de pression précises. En mesurant d'abord la température, le capteur peut compenser les variations de température qui affectent les mesures de pression.

Détails de la fiche technique

FabricantBosch
Numéro de pièceBMP180
Tension logique/E/S1,8 - 3,6 V
Tension d'alimentation1,8 - 5,0 V
Courant de sortie (typ.)5 μA
Courant de crête (max.)1 mA
Recommandations de fréquence PWMSans objet
Seuils logiques d'entréeSans objet
Chute de tension / RDS(en conduction)/ saturationSans objet
Limites thermiquesde -40 à 85 °C
Paquet3.6 x 3.8 mm
Notes / variantesFaible consommation d'énergie

  • Assurez-vous que les niveaux de tension sont appropriés pour éviter d'endommager le capteur.
  • Utilisez des résistances de pull-up sur les lignes I2C si nécessaire.
  • Maintenez le capteur dans un environnement à température stable pour des mesures précises.
  • Calibrez l'altitude en fonction de votre emplacement spécifique pour des résultats précis.
  • Surveillez l'alimentation électrique pour vous assurer qu'elle reste dans les limites spécifiées.

Instructions de câblage

Arduino wiring for BMP180 Temperature sensor

Pour câbler le capteur BMP180 à votre Arduino, commencez par connecter leVnConnectez la broche du BMP180 à la broche 5V de l'Arduino. Ensuite, connectez laGNDBranchez la broche sur la masse de l'Arduino. Pour la communication I2C, connectez laSDAconnectez la broche à l'entrée analogique A4 de l'Arduino et laSCLBranchez la broche sur A5. Assurez-vous que vos connexions sont solides pour éviter tout problème de communication.

Si vous utilisez un modèle d'Arduino différent, sachez que les broches I2C peuvent varier. Par exemple, sur un Mega2560, leSDAetSCLLes broches sont 20 et 21, respectivement. Vérifiez toujours l'affectation des broches de votre carte spécifique pour garantir le bon fonctionnement.

Exemples de code et guide pas à pas

#include 
#include 

SFE_BMP180 pressure;
#define ALTITUDE 90.0 // Altitude of Robojax Headquarter

Dans le code, nous commençons par inclure les bibliothèques nécessaires :SFE_BMP180.hpour le capteur etWire.hpour la communication I2C. Nous créons une instance de l'objet BMP180 nomméepressureet définir l'altitude à laquelle nos relevés seront effectués à l'aide duALTITUDEconstant.

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  if (pressure.begin()) Serial.println("BMP180 init success");
  else { Serial.println("BMP180 init fail\n\n"); while(1); }
}

LesetupLa fonction initialise la communication série à 9600 bauds et tente de démarrer le capteur BMP180. Si l'initialisation échoue, le programme entre dans une boucle infinie pour empêcher toute exécution ultérieure, indiquant un problème de connexion.

void loop() {
  char status;
  double T, P, p0, a;

  status = pressure.startTemperature();
  if (status != 0) {
    delay(status);
    status = pressure.getTemperature(T);
    if (status != 0) {
      Serial.print("temperature: "); Serial.print(T,2);
    }
  }
}

Dans leloopDans la fonction, nous lançons d'abord une mesure de température en appelantstartTemperature(). Si cela réussit, nous attendons que la mesure soit terminée et récupérons la température avecgetTemperature(T), oùTEnregistre la valeur de la température. La température est ensuite affichée sur le moniteur série.

Démonstration / À quoi s'attendre

Lorsqu'il est alimenté et correctement câblé, le BMP180 lira et affichera en continu les données de température et de pression toutes les cinq secondes. Vous devriez voir les valeurs de température en Celsius et en Fahrenheit, ainsi que les valeurs de pression absolue et relative. Si le capteur fonctionne correctement, vous recevrez des mesures sans erreurs. Soyez attentif aux écueils potentiels tels que des niveaux de tension incorrects ou des connexions lâches, qui peuvent empêcher l'obtention des données.

Images

BMP18_module-1
BMP18_module-1
BMP18_module-2
BMP18_module-2
BMP18_module-3
BMP18_module-3
Arduino wiring for BMP180 Temperature sensor
Arduino wiring for BMP180 Temperature sensor
112-BMP180 temperature and barometric pressure sensor for Arduino
Langue: C++
/*
 * 
 * Arduino Sketch for BMP180 Temperature and Barometric Pressure sensor for Arduino 
 * to display temperature and pressure and altitude (calculated from pressure)

 * 
 * 
 * updated by Ahmad Shamshiri on June 27, 2018 at 17:30 in Ajax, Ontario, Canada
 * for Robojax.com

 * This code has been explained in this video: https://youtu.be/76zxBjIK3WM
 * This code has been downloaded from Robojax.com
 */
/* SFE_BMP180 library example sketch

This sketch shows how to use the SFE_BMP180 library to read the
Bosch BMP180 barometric pressure sensor.
https://www.sparkfun.com/products/11824

Like most pressure sensors, the BMP180 measures absolute pressure.
This is the actual ambient pressure seen by the device, which will
vary with both altitude and weather.

Before taking a pressure reading you must take a temperature reading.
This is done with startTemperature() and getTemperature().
The result is in degrees C.

Once you have a temperature reading, you can take a pressure reading.
This is done with startPressure() and getPressure().
The result is in millibar (mb) aka hectopascals (hPa).

If you'll be monitoring weather patterns, you will probably want to
remove the effects of altitude. This will produce readings that can
be compared to the published pressure readings from other locations.
To do this, use the sealevel() function. You will need to provide
the known altitude at which the pressure was measured.

If you want to measure altitude, you will need to know the pressure
at a baseline altitude. This can be average sealevel pressure, or
a previous pressure reading at your altitude, in which case
subsequent altitude readings will be + or - the initial baseline.
This is done with the altitude() function.

Hardware connections:

- (GND) to GND
+ (VDD) to 3.3V

(WARNING: do not connect + to 5V or the sensor will be damaged!)

You will also need to connect the I2C pins (SCL and SDA) to your
Arduino. The pins are different on different Arduinos:

Any Arduino pins labeled:  SDA  SCL
Uno, Redboard, Pro:        A4   A5
Mega2560, Due:             20   21
Leonardo:                   2    3

Leave the IO (VDDIO) pin unconnected. This pin is for connecting
the BMP180 to systems with lower logic levels such as 1.8V

Have fun! - Your friends at SparkFun.

The SFE_BMP180 library uses floating-point equations developed by the
Weather Station Data Logger project: http://wmrx00.sourceforge.net/

Our example code uses the "beerware" license. You can do anything
you like with this code. No really, anything. If you find it useful,
buy me a beer someday.

V10 Mike Grusin, SparkFun Electronics 10/24/2013
V1.1.2 Updates for Arduino 1.6.4 5/2015
*/

// Your sketch must #include this library, and the Wire library.
// (Wire is a standard library included with Arduino.):

#include <SFE_BMP180.h>
#include <Wire.h>

// You will need to create an SFE_BMP180 object, here called "pressure":

SFE_BMP180 pressure;

#define ALTITUDE 90.0 // Altitude of Robojax Headquarter (Ajax, Ontario, Canada)

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("REBOOT");

  // Initialize the sensor (it is important to get calibration values stored on the device).

  if (pressure.begin())
    Serial.println("BMP180 init success");
  else
  {
    // Oops, something went wrong, this is usually a connection problem,
    // see the comments at the top of this sketch for the proper connections.

    Serial.println("BMP180 init fail\n\n");
    while(1); // Pause forever.
  }
}

void loop()
{
  char status;
  double T,P,p0,a;

  // Loop here getting pressure readings every 10 seconds.

  // If you want sea-level-compensated pressure, as used in weather reports,
  // you will need to know the altitude at which your measurements are taken.
  // We're using a constant called ALTITUDE in this sketch:
  
  Serial.println();
  Serial.print("provided altitude: ");
  Serial.print(ALTITUDE,0);
  Serial.print(" meters, ");
  Serial.print(ALTITUDE*3.28084,0);
  Serial.println(" feet");
  
  // If you want to measure altitude, and not pressure, you will instead need
  // to provide a known baseline pressure. This is shown at the end of the sketch.

  // You must first get a temperature measurement to perform a pressure reading.
  
  // Start a temperature measurement:
  // If request is successful, the number of ms to wait is returned.
  // If request is unsuccessful, 0 is returned.

  status = pressure.startTemperature();
  if (status != 0)
  {
    // Wait for the measurement to complete:
    delay(status);

    // Retrieve the completed temperature measurement:
    // Note that the measurement is stored in the variable T.
    // Function returns 1 if successful, 0 if failure.

    status = pressure.getTemperature(T);
    if (status != 0)
    {
      // Print out the measurement:
      Serial.print("temperature: ");
      Serial.print(T,2);
      Serial.print(" deg C, ");
      Serial.print((9.0/5.0)*T+32.0,2);
      Serial.println(" deg F");
      
      // Start a pressure measurement:
      // The parameter is the oversampling setting, from 0 to 3 (highest res, longest wait).
      // If request is successful, the number of ms to wait is returned.
      // If request is unsuccessful, 0 is returned.

      status = pressure.startPressure(3);
      if (status != 0)
      {
        // Wait for the measurement to complete:
        delay(status);

        // Retrieve the completed pressure measurement:
        // Note that the measurement is stored in the variable P.
        // Note also that the function requires the previous temperature measurement (T).
        // (If temperature is stable, you can do one temperature measurement for a number of pressure measurements.)
        // Function returns 1 if successful, 0 if failure.

        status = pressure.getPressure(P,T);
        if (status != 0)
        {
          // Print out the measurement:
          Serial.print("absolute pressure: ");
          Serial.print(P,2);
          Serial.print(" mb, ");
          Serial.print(P*0.0295333727,2);
          Serial.println(" inHg");

          // The pressure sensor returns abolute pressure, which varies with altitude.
          // To remove the effects of altitude, use the sealevel function and your current altitude.
          // This number is commonly used in weather reports.
          // Parameters: P = absolute pressure in mb, ALTITUDE = current altitude in m.
          // Result: p0 = sea-level compensated pressure in mb

          p0 = pressure.sealevel(P,ALTITUDE); // we're at 90 meters (Boulder, CO)
          Serial.print("relative (sea-level) pressure: ");
          Serial.print(p0,2);
          Serial.print(" mb, ");
          Serial.print(p0*0.0295333727,2);
          Serial.println(" inHg");

          // On the other hand, if you want to determine your altitude from the pressure reading,
          // use the altitude function along with a baseline pressure (sea-level or other).
          // Parameters: P = absolute pressure in mb, p0 = baseline pressure in mb.
          // Result: a = altitude in m.

          a = pressure.altitude(P,p0);
          Serial.print("computed altitude: ");
          Serial.print(a,0);
          Serial.print(" meters, ");
          Serial.print(a*3.28084,0);
          Serial.println(" feet");
        }
        else Serial.println("error retrieving pressure measurement\n");
      }
      else Serial.println("error starting pressure measurement\n");
    }
    else Serial.println("error retrieving temperature measurement\n");
  }
  else Serial.println("error starting temperature measurement\n");

  delay(5000);  // Pause for 5 seconds.
}

Ressources et références

Fichiers📁

Bibliothèques Arduino (zip)

Fiche technique (pdf)