Code zoeken

BMP180 temperatuur- en barometrische druksensor voor Arduino

BMP180 temperatuur- en barometrische druksensor voor Arduino

De BMP180-sensor is een veelzijdig apparaat dat temperatuur en luchtdruk meet, waardoor het ideaal is voor verschillende toepassingen zoals weermonitoring en hoogtemeting. In deze tutorial verbinden we de BMP180-sensor met een Arduino, lezen we temperatuur- en drukgegevens en tonen we de resultaten. Aan het einde van dit project kun je nauwkeurige temperatuurmetingen in Celsius en Fahrenheit verkrijgen, evenals drukwaarden in millibar en inches kwik.

Om de concepten en codestappen te verduidelijken, raad ik je aan de bijbehorende video te bekijken voor gedetailleerde uitleg (in video op 00:00).

Hardware uitgelegd

De BMP180 is een digitale sensor die communiceert via I2C, waardoor deze eenvoudig kan worden gekoppeld aan microcontrollers zoals Arduino. De sensor heeft vier pinnen: Vn (voeding), GND (aarde), SDA (datalijn) en SCL (kloklijn). De sensor werkt binnen een spanningsbereik van 1,8 tot 3,6 volt, maar kan worden gevoed met een gereguleerde 5V-voeding met behulp van een spanningsregelaar.

Het vermogen van deze sensor om atmosferische druk te meten maakt hem geschikt voor toepassingen die hoogteschatting en weermonitoring vereisen. De BMP180 bevat ook een ingebouwde temperatuursensor, die essentieel is voor het verkrijgen van nauwkeurige drukmetingen. Door eerst de temperatuur te meten, kan de sensor temperatuurschommelingen compenseren die de drukmetingen beïnvloeden.

Datasheet-details

FabrikantBosch
OnderdeelnummerBMP180
Logica/IO-spanning1,8 - 3,6 V
Voedingsspanning1,8 - 5,0 V
Uitgangsstroom (typ.)5 μA
Piekstroom (max.)1 mA
PWM-frequentierichtlijnN/B
Ingangslogische drempelsN/B
Spanningsval / RDS(on) / verzadigingN/B
Thermische limieten-40 tot 85 °C
Behuizing3,6 x 3,8 mm
Opmerkingen / variantenLaag stroomverbruik

  • Zorg voor correcte spanningsniveaus om schade aan de sensor te voorkomen.
  • Gebruik indien nodig pull-up weerstanden op de I2C-lijnen.
  • Houd de sensor in een stabiele temperatuuromgeving voor nauwkeurige metingen.
  • Kalibreer de hoogte op basis van uw specifieke locatie voor nauwkeurige resultaten.
  • Controleer de voeding om ervoor te zorgen dat deze binnen de gespecificeerde limieten blijft.

Bedradingsinstructies

Arduino wiring for BMP180 Temperature sensor

Om de BMP180-sensor op uw Arduino aan te sluiten, begint u met het verbinden van de Vn-pin van de BMP180 met de 5V-pin op de Arduino. Verbind vervolgens de GND-pin met de aarde van de Arduino. Voor de I2C-communicatie verbindt u de SDA-pin met de analoge pin A4 van de Arduino en de SCL-pin met A5. Zorg ervoor dat uw verbindingen stevig zijn om communicatieproblemen te voorkomen.

Als u een ander Arduino-model gebruikt, houd er dan rekening mee dat de I2C-pinnen kunnen variëren. Op een Mega2560 zijn de SDA- en SCL-pinnen bijvoorbeeld respectievelijk 20 en 21. Controleer altijd de pinnentoewijzing voor uw specifieke bord om een correcte werking te garanderen.

Codevoorbeelden en uitleg

#include 
#include 

SFE_BMP180 pressure;
#define ALTITUDE 90.0 // Hoogte van Robojax-hoofdkantoor

In de code beginnen we met het opnemen van de benodigde bibliotheken: SFE_BMP180.h voor de sensor en Wire.h voor I2C-communicatie. We maken een instantie van het BMP180-object met de naam pressure en definiëren de hoogte waarop onze metingen worden uitgevoerd met behulp van de constante ALTITUDE.

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

De setup-functie initialiseert de seriële communicatie op 9600 baud en probeert de BMP180-sensor te starten. Als de initialisatie mislukt, gaat het programma een oneindige lus in om verdere uitvoering te stoppen, wat duidt op een verbindingsprobleem.

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("temperatuur: "); Serial.print(T,2);
    }
  }
}

In de loop-functie starten we eerst een temperatuurmeting door startTemperature() aan te roepen. Als dit succesvol is, wachten we tot de meting is voltooid en halen we de temperatuur op met getTemperature(T), waarbij T de temperatuurwaarde opslaat. De temperatuur wordt vervolgens naar de seriële monitor gestuurd.

Demonstratie / Wat te verwachten

Wanneer de sensor is gevoed en correct is bedraad, zal de BMP180 continu de temperatuur- en drukgegevens lezen en elke vijf seconden weergeven. U zou de temperatuurwaarden in zowel Celsius als Fahrenheit moeten zien, evenals de absolute en relatieve drukwaarden. Als de sensor correct functioneert, ontvangt u metingen zonder fouten. Wees u bewust van mogelijke valkuilen zoals onjuiste spanningsniveaus of losse verbindingen, die kunnen leiden tot het niet verkrijgen van gegevens.

Afbeeldingen

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
Taal: 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.
}

Hulpmiddelen en referenties

Bestanden📁

Arduino-bibliotheken (zip)

Datasheet (pdf)

  • Bosch BMP180 Datasheet
    https://ae-bst.resource.bosch.com/media/_tech/media/datasheets/BST-BMP180-DS000.pdf 0.64 MB