Пребарување код

BMP180 сензор за температура и барометриски притисок за Arduino

BMP180 сензор за температура и барометриски притисок за Arduino

Сензорот BMP180 е разноврсна направа која мери температура и барометарски притисок, што го прави идеален за различни апликации како што се следење на времето и мерење на надморска височина. Во ова упатство, ќе го поврземе сензорот BMP180 со Arduino, ќе читаме податоци за температура и притисок, и ќе ги прикажеме резултатите. До крајот на овој проект, ќе можете да добиете точни мерења на температурата во Целзиусови и Фаренхајтови степени, како и вредности на притисокот во милибари и инчи жива.

За да ги разјаснам концептите и чекорите за кодирање, ве охрабрувам да го погледнете придружното видео за детални објаснувања (во видеото на 00:00).

Објаснување на хардверот

BMP180 е дигитален сензор кој комуницира преку I2C, што му овозможува лесно да се поврзе со микроконтролери како Arduino. Има четири пина: Vn (напојување), GND (земја), SDA (линија за податоци) и SCL (линија за часовник). Сензорот работи во опсег на напон од 1,8 до 3,6 волти, но може да се напојува со регулирано напојување од 5V користејќи регулатор на напон.

Способноста на овој сензор да го мери атмосферскиот притисок го прави погоден за апликации кои бараат проценка на надморска височина и следење на времето. BMP180 исто така вклучува вграден сензор за температура, кој е од суштинско значење за добивање точни мерења на притисокот. Со мерење на температурата прво, сензорот може да ги компензира температурните варијации кои влијаат на мерењата на притисокот.

Детали од техничкиот лист

ПроизводителBosch
Број на делBMP180
Логички/IO напон1,8 - 3,6 V
Напон на напојување1,8 - 5,0 V
Излезна струја (тип.)5 μA
Врвна струја (макс.)1 mA
Насоки за PWM фреквенцијаН/П
Влезни логички праговиН/П
Пад на напон / RDS(on) / заситувањеН/П
Термички граници-40 до 85 °C
Пакет3,6 x 3,8 mm
Белешки / варијантиНиска потрошувачка на енергија

  • Осигурете соодветни нивоа на напон за да избегнете оштетување на сензорот.
  • Користете pull-up отпорници на I2C линиите ако е потребно.
  • Чувајте го сензорот во стабилна температурна средина за точни мерења.
  • Калибрирајте ја надморската височина врз основа на вашата специфична локација за прецизни резултати.
  • Следете го напојувањето за да се осигурате дека останува во наведените граници.

Инструкции за поврзување

Arduino wiring for BMP180 Temperature sensor

За да го поврзете сензорот BMP180 со вашиот Arduino, започнете со поврзување на пинот Vn од BMP180 со пинот 5V на Arduino. Потоа, поврзете го пинот GND со земјата на Arduino. За I2C комуникација, поврзете го пинот SDA со аналогниот пин A4 на Arduino и пинот SCL со A5. Осигурете се дека вашите врски се безбедни за да спречите какви било проблеми со комуникацијата.

Ако користите различен модел на Arduino, имајте предвид дека I2C пиновите може да варираат. На пример, на Mega2560, пиновите SDA и SCL се 20 и 21, соодветно. Секогаш проверувајте го мапирањето на пиновите за вашата специфична плоча за да обезбедите правилна функционалност.

Примери на код и објаснување

#include 
#include 

SFE_BMP180 pressure;
#define ALTITUDE 90.0 // Надморска височина на седиштето на Robojax

Во кодот, започнуваме со вклучување на потребните библиотеки: SFE_BMP180.h за сензорот и Wire.h за I2C комуникација. Создаваме инстанца на објектот BMP180 именуван pressure и ја дефинираме надморската височина на која ќе се земаат нашите мерења користејќи ја константата ALTITUDE.

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

Функцијата setup ја иницијализира сериската комуникација на 9600 бауди и се обидува да го стартува сензорот BMP180. Ако иницијализацијата не успее, програмата влегува во бесконечна јамка за да го запре понатамошното извршување, што укажува на проблем со поврзувањето.

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);
    }
  }
}

Во функцијата loop, прво иницираме мерење на температурата со повикување на startTemperature(). Ако е успешно, чекаме мерењето да заврши и ја добиваме температурата со getTemperature(T), каде T ја складира вредноста на температурата. Температурата потоа се печати на серискиот монитор.

Демонстрација / Што да очекувате

Кога е напојуван и правилно поврзан, BMP180 континуирано ќе чита и прикажува податоци за температура и притисок на секои пет секунди. Треба да ги видите вредностите на температурата и во Целзиусови и во Фаренхајтови степени, како и апсолутните и релативните вредности на притисокот. Ако сензорот функционира правилно, ќе добивате мерења без грешки. Бидете свесни за потенцијалните стапици како неточни нивоа на напон или лабави врски, кои можат да доведат до неуспех во добивањето податоци.

Слики

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
Јазик: 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.
}

Ресурси и референци

Датотеки📁

Arduino библиотеки (zip)

Технички лист (pdf)