Caută cod

Senzor de temperatură și presiune barometrică BMP180 pentru Arduino

Senzor de temperatură și presiune barometrică BMP180 pentru Arduino

Senzorul BMP180 este un dispozitiv versatil care măsoară temperatura și presiunea barometrică, fiind ideal pentru diverse aplicații precum monitorizarea vremii și măsurarea altitudinii. În acest tutorial, vom conecta senzorul BMP180 la un Arduino, vom citi datele de temperatură și presiune și vom afișa rezultatele. La finalul acestui proiect, veți putea obține citiri precise de temperatură în grade Celsius și Fahrenheit, precum și valori ale presiunii în milibari și inci de mercur.

Pentru a clarifica conceptele și pașii de programare, vă încurajez să urmăriți videoclipul asociat pentru explicații detaliate (în videoclip la 00:00).

Hardware Explicat

BMP180 este un senzor digital care comunică prin I2C, ceea ce îi permite să se interfeseze ușor cu microcontrolere precum Arduino. Are patru pini: Vn (alimentare), GND (masă), SDA (linie de date) și SCL (linie de ceas). Senzorul funcționează într-un interval de tensiune de 1,8 până la 3,6 volți, dar poate fi alimentat de la o sursă reglată de 5V folosind un regulator de tensiune.

Abilitatea acestui senzor de a măsura presiunea atmosferică îl face potrivit pentru aplicații care necesită estimarea altitudinii și monitorizarea vremii. BMP180 include, de asemenea, un senzor de temperatură integrat, esențial pentru obținerea unor citiri precise ale presiunii. Măsurând mai întâi temperatura, senzorul poate compensa variațiile de temperatură care afectează citirile de presiune.

Detalii din Fișa Tehnică

ProducătorBosch
Număr de piesăBMP180
Tensiune logică/IO1,8 - 3,6 V
Tensiune de alimentare1,8 - 5,0 V
Curent de ieșire (tip.)5 μA
Curent de vârf (max.)1 mA
Ghid frecvență PWMN/A
Praguri logice de intrareN/A
Cădere de tensiune / RDS(on) / saturațieN/A
Limite termice-40 până la 85 °C
Pachet3,6 x 3,8 mm
Note / varianteConsum redus de energie

  • Asigurați niveluri corecte de tensiune pentru a evita deteriorarea senzorului.
  • Folosiți rezistențe de pull-up pe liniile I2C dacă este necesar.
  • Mențineți senzorul într-un mediu cu temperatură stabilă pentru citiri precise.
  • Calibrați altitudinea în funcție de locația specifică pentru rezultate precise.
  • Monitorizați sursa de alimentare pentru a vă asigura că rămâne în limitele specificate.

Instrucțiuni de Cablare

Arduino wiring for BMP180 Temperature sensor

Pentru a cabla senzorul BMP180 la Arduino, începeți prin conectarea pinului Vn al BMP180 la pinul de 5V de pe Arduino. Apoi, conectați pinul GND la masa Arduino. Pentru comunicarea I2C, conectați pinul SDA la pinul analogic A4 al Arduino și pinul SCL la A5. Asigurați-vă că conexiunile sunt sigure pentru a preveni problemele de comunicare.

Dacă folosiți un alt model de Arduino, rețineți că pinii I2C pot varia. De exemplu, pe un Mega2560, pinii SDA și SCL sunt 20 și, respectiv, 21. Verificați întotdeauna maparea pinilor pentru placa specifică pentru a asigura funcționarea corectă.

Exemple de Cod și Explicații

#include 
#include 

SFE_BMP180 pressure;
#define ALTITUDE 90.0 // Altitudinea sediului Robojax

În cod, începem prin includerea bibliotecilor necesare: SFE_BMP180.h pentru senzor și Wire.h pentru comunicarea I2C. Creăm o instanță a obiectului BMP180 numită pressure și definim altitudinea la care vor fi efectuate citirile folosind constanta ALTITUDE.

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

Funcția setup inițializează comunicarea serială la 9600 baud și încearcă să pornească senzorul BMP180. Dacă inițializarea eșuează, programul intră într-o buclă infinită pentru a opri execuția ulterioară, indicând o problemă de conexiune.

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);
    }
  }
}

În funcția loop, inițiem mai întâi o citire a temperaturii apelând startTemperature(). Dacă are succes, așteptăm finalizarea măsurătorii și obținem temperatura cu getTemperature(T), unde T stochează valoarea temperaturii. Temperatura este apoi afișată pe monitorul serial.

Demonstrație / Ce să Așteptați

Când este alimentat și cablat corect, BMP180 va citi și afișa continuu datele de temperatură și presiune la fiecare cinci secunde. Ar trebui să vedeți valorile temperaturii atât în grade Celsius, cât și în Fahrenheit, precum și valorile presiunii absolute și relative. Dacă senzorul funcționează corect, veți primi citiri fără erori. Fiți conștienți de potențialele capcane precum niveluri incorecte de tensiune sau conexiuni slabe, care pot duce la eșecul obținerii datelor.

Imagini

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
Limba: 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.
}

Resurse și referințe

Fișiere📁

Biblioteci Arduino (zip)

Fișă tehnică (pdf)