Interfejs BMP180 (czujnik ciśnienia barometrycznego) z Arduino: 9 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

BMP-180 to cyfrowy czujnik ciśnienia barometrycznego z interfejsem i2c. Ten mały czujnik firmy Bosch jest bardzo poręczny ze względu na swoje niewielkie rozmiary, niskie zużycie energii i wysoką dokładność.

W zależności od tego, jak interpretujemy odczyty czujnika, możemy monitorować zmiany pogody, mierzyć wysokość względną, a nawet określać prędkość pionową (wznoszenie/opadanie) obiektu.

Więc w tym instruktażu skupię się na tym, aby czujnik działał z Arduino.

Krok 1: Trochę historii o barometrach: presja jest

Barometry mierzą bezwzględne ciśnienie otaczającego go powietrza. Ciśnienie zmienia się w zależności od pogody i wysokości. Korzystanie z barometru do przewidywania burz trwa od XVII wieku. Wtedy barometry były długimi szklanymi prętami wypełnionymi ciekłą rtęcią. I stąd powstała jednostka „ciśnienia rtęci”.

W ciągu zaledwie kilkudziesięciu lat instrument stał się naprawdę poręcznym przedmiotem. Każdy je posiadał, od zawodowych naukowców i marynarzy po amatorów. Zauważyli, że nagła zmiana ciśnienia powietrza doprowadziłaby do „złej pogody”. Prognozy te nie były nawet w przybliżeniu dokładne, aż do połowy XVIII wieku, kiedy stopniowo opracowano szczegółową tabelę prognoz. Jeśli interesuje Cię historia barometrów i jak tworzyć prognozy pogody na podstawie wartości, zachęcamy do zapoznania się z tym linkiem.

Poza obserwacjami meteorologicznymi, innym nowatorskim zastosowaniem czujnika ciśnienia barometrycznego jest obliczanie względnej wysokości miejsca. Teraz robi się ciekawie. Pamiętasz wzór (P = h * rho * g) z lekcji fizyki? Okazuje się, że możemy obliczyć wysokość względną miejsca za pomocą BMP-180. Schludny, co?

Krok 2: Zbierz sprzęt

Czas wrócić do XXI wieku. Teraz, gdy mieliśmy „bardzo” ważną lekcję historii na temat barometrów, wróćmy do listy przedmiotów, których potrzebujemy do tego nieodgadnionego.

1. Deska do krojenia chleba i swetry

2. BMP-180

3. Dowolna płytka Arduino. (Używam Arduino Pro Micro, ale wystarczy dowolna płyta arduino)

4. Kabel USB i komputer, na którym można uruchomić Arduino IDE

Krok 3: Okablowanie

Ponieważ BMP-180 działa na interfejsie i2c, podłączenie go jest bardzo proste. W zależności od używanej płytki Arduino znajdź dwa piny i2c. Płyta --------------------------------- Piny I2C/TWI

Uno, Ethernet, Pro mini ---------------A4 (SDA), A5 (SCL)Mega2560 ------------------- --------20 (SDA), 21 (SCL)

Leonardo, Pro Micro -------------------2 (SDA), 3 (SCL)

Ze względu ----------------------------------20 (SDA), 21 (SCL), SDA1, SCL1

W przypadku pinu VCC sprawdź, czy twój czujnik jest odporny na 5 V, czy nie. Jeśli tak nie jest, po prostu zasil go do 3,3 V. Płytka zaciskowa, której używam, ma wbudowany regulator 3,3 V, co sprawia, że jest tolerancyjna na 5 V.

Więc moje połączenia obwodów wyglądają mniej więcej tak: Arduino -> BMP-180D2 (SDA) -> SDAD3 (SCL) -> SCL5v -> VCCGND -> GND

Rzeczy, które mogą pójść nie tak w tym kroku: 1. Dokładnie sprawdź linie VCC i GND przed włączeniem. Możesz uszkodzić sensor.2. SDA SDA i SCL SCL, nie mieszaj ich.

Krok 4: Wybór odpowiedniej biblioteki

Teraz wybierzmy bibliotekę, która ułatwi nam życie z BMP-180. Pomimo tego, że jest tak sprytnym czujnikiem, jest wiele skomplikowanej matematyki, aby go właściwie używać. Obliczenia, takie jak przeliczanie jednostek ciśnienia na korygowanie ciśnienia na poziomie morza… Z pewnością utrudnia to komuś, kto przeskoczył na wiele zajęć z fizyki na początku….:(Rozwiązanie? Biblioteki! Do tej pory używałem 3 różnych bibliotek dla BMP180. 1. Biblioteka sparkfun BMP180

2. Adafruit BME085 API (v1) (będę używać tego do tej instrukcji)

3. Interfejs API Adafruit BME085 (v2)

Powodem, dla którego łączę wszystkie trzy biblioteki, jest to, że każda z nich ma swoje wady i zalety. Jeśli chcesz po prostu wykonać swoją pracę, biblioteki Adafruit są świetne. Są łatwe w użyciu i posiadają bardzo ładną dokumentację. Z drugiej strony biblioteka sparkfun zapewnia dużo dodatkowej nauki, ponieważ będziesz musiał wykonywać wiele obliczeń ręcznie. Jeśli jesteś tym zainteresowany, sprawdź ten niesamowity samouczek od sparkfun.