Pokud hledáte nejlepší senzor pro měření kvality vzduchu, teploty, tlaku a vlhkosti pomocí mikrokontroléru, jako je Arduino, BME680 Je to jedna z nejlepších současných možností. Tento komponent, vyrobený firmou Bosch, kombinuje vysoké přesnost, nízká spotřeba energie a extrémně kompaktní design, díky kterému máte na dosah miniaturní laboratoř. Čím je ale tak výjimečný a jak z něj vytěžit maximum? Zde vám řekneme vše, co potřebujete vědět.
Tento článek je navržen tak, aby vám nabídl kompletního průvodce BME680od základního ovládání až po příklady sestavení a programování. Ať už jste začátečník nebo pokročilý ve světě Arduina, tyto informace budou velmi užitečné, abyste z tohoto senzoru vytěžili maximum.
Co je snímač BME680?
El BME680 je pokročilý senzor určený především pro aplikace monitorování životního prostředí. Tento modul integruje čtyři hlavní funkce: měření teplota, Humedad, atmosférický tlak a detekce těkavé organické sloučeniny (VOC). Jeho technologie je založena na piezo-odporových principech a Metal Oxide (MOX), který zajišťuje velkou robustnost, dlouhodobou stabilitu a vysokou citlivost.
Díky své schopnosti detekovat VOC, BME680 Je ideální pro výpočet indexů kvality ovzduší a dokonce i pro odhad ekvivalentních úrovní CO2. Ačkoli nerozlišuje mezi různými těkavými sloučeninami, měří jejich celkový dopad na ovzduší a poskytuje užitečný ukazatel pro hodnocení podmínek prostředí.
Senzor lze napájet v rozsahu napětí od 1.2V až 3.6V, ačkoli většina komerčních modulů obsahuje regulátor napětí, který umožňuje přímé použití s napájecími zdroji. 3.3V y 5V. Díky tomu je ideální pro práci s deskami jako Arduino, ESP8266 nebo ESP32.
Hlavní technické vlastnosti
- Napájecí napětí: 3.3V - 5V (v závislosti na modulu).
- Komunikační rozhraní: I2C (dokud 3.4 MHz) A SPI (dokud 10 MHz).
- Rozsah měření tlaku: 300 - 1100 hPa (přesnost ±1 hPa).
- Rozsah teplot: -40 °C až 85 °C (přesnost ±1 ° C).
- Rozsah relativní vlhkosti: 0% - 100% RH (přesnost ±3%).
Co se týče spotřeby energie, BME680 Vyniká svou účinností: v pohotovostním režimu sotva spotřebuje 0.15 μA, přičemž maximální spotřeba měření plynu může dosáhnout 12 mA, v závislosti na zvoleném provozním režimu.
Jak funguje BME680?
Kouzlo za senzorem spočívá v jeho technologii MOX pro detekci plynu. Tento typ senzoru funguje tak, že ohřívá kovový prvek, který se při kontaktu s ním VOC, mění svou elektrickou vodivost. Tato variace je převedena na data, která modul používá k výpočtu parametrů kvality vzduchu.
Snímač má také integrovaný předehřívač pro stabilizaci měření. Podle Bosche se doporučuje nechat modul zapnutý minimálně 30 minut k získání přesných údajů nebo dokonce 48 hodin pokud jste se nedávno přestěhovali.
Pokud jde o měření teploty a vlhkosti, BME680 Nabízí úžasnou přesnost, vhodnou pro náročné aplikace, jako jsou přenosné meteostanice, monitorování kvality životního prostředí nebo dokonce systémy domácí automatizace.
Výhody oproti jiným senzorům
Pokud jste zvyklí pracovat s běžnějšími snímači jako např DHT22 nebo BME280, všimnete si, že BME680 Představuje významný skok. Kromě toho, že kombinuje více funkcí v jediném zařízení, předčí mnohé z těchto senzorů přesností a stabilitou. V případě atmosférického tlaku nabízí hodnoty srovnatelné s referenčními senzory, jako je např BMP280.
Další výhodou je jeho schopnost vypočítat nadmořskou výšku s milimetrovou přesností, díky čemuž je ideální pro projekty, jako jsou autonomní drony nebo navigační systémy.
Montážní schéma
Připojte BME680 k mikrokontroléru, jako je Arduino, je docela jednoduché díky podpoře I2C a SPI. Níže popisujeme základní kroky:
- Jídlo: Připojte kolík VCC modulu na výstupu 3.3V o 5V vašeho Arduina.
- fakta: Použijte špendlíky SDA y SCL pro komunikaci I2C. Pokud dáváte přednost SPI, ujistěte se, že jste zapojili konkrétní kolíky pro LELKOVAT, MISO y CLK.
- GND: Připojte kolík GND z modulu do GND desky Arduino.
Podívejte se na technický list modulu, který jste zakoupili, abyste potvrdili připojení, protože některé moduly mohou obsahovat konfigurační propojky pro změnu směru I2C nebo komunikační rozhraní.
Příklady kódu
Jeden z nejjednodušších způsobů práce BME680 používá již existující knihovny, jako jsou ty, které vyvinul Adafruit nebo samotným výrobcem, Bosch. Zde vám dáváme obecnou představu:
Pomocí knihovny Adafruit
Knihkupectví z Adafruit Je ideální pro ty, kteří hledají snadné použití. Stačí jej nainstalovat ze správce knihovny Arduino a načíst jeden z předkonfigurovaných příkladů. To vám umožní rychle získat údaje o teplotě, tlaku, vlhkosti a plynu.
Pomocí knihovny Bosch
Pokud potřebujete další údaje, jako je ekvivalent CO2 nebo pokročilé indexy kvality ovzduší, Bosch Je to vaše nejlepší volba. Přestože je složitější a vyžaduje trochu více paměti, poskytuje pokročilejší čtení. Upozorňujeme, že není kompatibilní se základními deskami jako např Arduino Uno o Nano, ale funguje to perfektně ESP32 y arduino mega.
Vybrané aplikace
El BME680 Je extrémně univerzální a jeho aplikace jsou téměř nekonečné. Některé příklady:
- Kompaktní meteostanice pro monitorování místních povětrnostních podmínek.
- Regulace kvality vzduchu v interiéru, ideální pro domácí prostory a kanceláře.
- Monitory zdraví a kondice, které analyzují parametry prostředí, které ovlivňují pohodu.
- Systémy domácí automatizace, jako je chytrá klimatizace nebo řízené větrání.
- Navigace a ovládání výšky pro drony nebo UAV.
El BME680 spojuje pokročilou technologii a snadné použití, což z něj dělá nepostradatelný nástroj pro studenty, výrobce a profesionály, kteří chtějí zlepšit přesnost a funkčnost vašich elektronických projektů. Při správné integraci a naprogramování může tento senzor znamenat rozdíl v jakékoli aplikaci, kterou používáte.