Метеодатчик BME280 – подключение к Arduino

11.01.2018Вольтик.руИнструкции и решения проблем, Подключение модулей Arduino13

Однажды, холодными осенними вечерами, или зимними, а может, даже и летними вечерами (собственно, у нас в России даже летом может быть очень холодно) вам захотелось собрать на платформе Arduino самый искусный проект из всех возможных – метеостанцию!

Для этого можно обойтись простым датчиком температуры и влажности, например, из семейства DHT. Согласитесь, недорогой и простой в использовании модуль, про который всегда можно найти много информации касаемо программных кодов и прочего. Но нет! Вам не хочется быть, как все, и вы покупаете специальный метеодатчик BME280, который способен измерять и давление, и температуру, и влажность. О нем-то мы сегодня и поговорим.

Для реализации проекта из этой статьи нам потребуются следующие компоненты:

Краткий обзор BME280

Данный датчик емкостного типа, что заведомо делает его более точным, чем резистивные датчики типа DHT11. Стоит он чуть подороже последнего, но имеет ряд преимуществ.

Во-первых, в нем содержится уже 3 датчика: отсюда способность измерять температуру, давление и влажность. Модуль работает через I2C или SPI интерфейс.

На самой плате не располагаются стабилизатор на 3,3 В, поэтому питание больше 3,6В подавать не рекомендуется.

Заявленные характеристики у датчика следующие:

– Точность измерения влажности ±3 %RH (в диапазоне 20…80 %RH)
– Точность измерения давления ±1.0 hPa (в диапазоне 300 . . . 1100 hPa)
– Точность измерения температуры ±0.5 °C (в диапазоне -40…+85 °C)

Во-вторых, модуль рассчитан на использование в различных мобильных устройствах и проектах. Поэтому он занимает немного места и расходует мало энергии. Отсюда и питание модуля требует напряжения всего лишь в 1.71 — 3.6 В, что несколько отличает его от большинства датчиков, которые питаются от 5 В.

Также существует еще один похожий модуль под названием BMP180 – он отличается прямоугольным корпусом платы, а также исключает возможность измерения влажности воздуха.

Схема подключения

Модуль имеет 4 контакта для подключения через интерфейс i2c и 6 контактов, если через SPI. Два вывода отвечают за питание датчика. Один подключается к «земле», а второй к пину 3,3 В (не 5 В).

Подключение через I2C

Метеодатчик BME280 - подключение к Arduino

Соединяем выводы шины, подписанные как SDA и SCL с Arduino Uno.

Подключение через SPI

вывод SCL модуля подключается к SCK шины SPI (в нашем коде это пин номер 13),
вывод SDO модуля к MISO шины SPI (в нашем коде это пин номер 12),
вывод SDA модуля к MOSI шины SPI (в нашем коде это пин номер 11),
вывод CSB (CS) модуля к любому цифровому выходу (в нашем коде это пин номер 10),

Подключение в Arduino IDE

Чтобы подключить датчик, для начала необходимо установить две специальных библиотеки, Adafruit BME280 Library и Adafruit Sensor:

Скачать Adafruit BME280 Library

Скачать Adafruit Sensor

Теперь загрузите приведенный ниже программный код в плату:

#include <Wire.h>
#include <SPI.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME280.h>

#define BME_SCK 13
#define BME_MISO 12
#define BME_MOSI 11
#define BME_CS 10

#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25)

Adafruit_BME280 bme; // I2C
//Adafruit_BME280 bme(BME_CS); // hardware SPI
//Adafruit_BME280 bme(BME_CS, BME_MOSI, BME_MISO, BME_SCK); // software SPI

unsigned long delayTime;

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    Serial.println(F("BME280 test"));

    bool status;

    // default settings
    status = bme.begin();
    if (!status) {
        Serial.println("Could not find a valid BME280 sensor, check wiring!");
        while (1);
    }

    Serial.println("-- Default Test --");
    delayTime = 1000;

    Serial.println();

    delay(100); // let sensor boot up
}

void loop() { 
    printValues();
    delay(delayTime);
}

void printValues() {
    Serial.print("Temperature = ");
    Serial.print(bme.readTemperature());
    Serial.println(" *C");

    Serial.print("Pressure = ");

    Serial.print(bme.readPressure() / 100.0F);
    Serial.println(" hPa");

    Serial.print("Approx. Altitude = ");
    Serial.print(bme.readAltitude(SEALEVELPRESSURE_HPA));
    Serial.println(" m");

    Serial.print("Humidity = ");
    Serial.print(bme.readHumidity());
    Serial.println(" %");

    Serial.println();
}

#include <Wire.h>

#include <SPI.h>

#include <Adafruit_Sensor.h>

#include <Adafruit_BME280.h>

#define BME_SCK 13

#define BME_MISO 12

#define BME_MOSI 11

#define BME_CS 10

#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25)

Adafruit_BME280 bme; // I2C

//Adafruit_BME280 bme(BME_CS); // hardware SPI

//Adafruit_BME280 bme(BME_CS, BME_MOSI, BME_MISO, BME_SCK); // software SPI

unsigned long delayTime;

void setup() {

Serial.begin(9600);

Serial.println(F("BME280 test"));

bool status;

// default settings

status = bme.begin();

if (!status) {

Serial.println("Could not find a valid BME280 sensor, check wiring!");

while (1);

}

Serial.println("-- Default Test --");

delayTime = 1000;

Serial.println();

delay(100); // let sensor boot up

}

void loop() {

printValues();

delay(delayTime);

}

void printValues() {

Serial.print("Temperature = ");

Serial.print(bme.readTemperature());

Serial.println(" *C");

Serial.print("Pressure = ");

Serial.print(bme.readPressure() / 100.0F);

Serial.println(" hPa");

Serial.print("Approx. Altitude = ");

Serial.print(bme.readAltitude(SEALEVELPRESSURE_HPA));

Serial.println(" m");

Serial.print("Humidity = ");

Serial.print(bme.readHumidity());

Serial.println(" %");

Serial.println();

}

Этот код можно найти и в примерах скетчей в Arduino IDE сразу после того, как установите библиотеки.

В исходнике библиотеки “Adafruit_BME280.h” в строке: #define BME280_ADDRESS (0x77) необходимо указать реальный ID, прошитый в купленном вами сенсоре. Поискать можно сканером I2C устройств.

Если вы все правильно подключили, то при заходе в монитор последовательного порта вы сможете понаблюдать за получаемыми данными.

Поздравляю! Теперь вы сможете собрать собственную метеостанцию на Arduino. Сам датчик можно засунуть в какой-нибудь красивый и миниатюрный корпус, также можно подключить дисплей для вывода на него данных, а вместо Arduino Uno использовать Arduino Nano для еще большей экономии места.

На этом у меня все. Всем спасибо за внимание и удачной компиляции!

Товары из статьи в нашем магазине

Самые популярные материалы в блоге

За все время

За сегодня

Вольтик.ру

Вольтик - это слаженная команда амбициозных и заядлых инженеров. Мы создали этот проект с целью вовлечения вас, талантливых и начинающих профессионалов, в увлекательный мир мейкерской микроэлектроники!

13 комментариев. Оставить новый

alikisay

05.08.2018 02:09

В исходнике “Adafruit_BME280.h”
в строке:
“#define BME280_ADDRESS (0x77)”
потребно указать реальный ID забитый в купленный вами сенсор.
Они могут быть разными.
Поискать можно сканером I2C устройств. (в инете полно примеров, поищите “I2C сканер на Arduino” к примеру. Только если не будет компилироваться с ошибкой типа не для этой версии, замените строку “Wire.begin();” на “Wire.begin(0);”)

Ответить

Вольтик.ру

07.08.2018 18:32

Здравствуйте! Благодарим за пояснение, сейчас добавим это в статью

Ответить

Константин

15.08.2018 02:57

При подключении датчика по I2C к Ардуино, никаких подтягивающих резисторов не нужно добавлять?

Ответить

Вольтик.ру

20.08.2018 23:44

Здравствуйте! Нет, если вы приобретали модуль у нас – подтягивающие резисторы на нем уже установлены.

Ответить

Павел

11.02.2019 20:18

Добрый день! Какой сетч при подключении через i2c ? У вас указан только через spi

Ответить

Вольтик.ру

11.02.2019 20:21

Здравствуйте! Скетч будет примерно такой

#include “Wire.h“
#include “BME280_I2C.h“

// Create BME280 object
BME280_I2C bme; // I2C using address 0x77
// or BME280_I2C bme(0x76); // I2C using address 0x76

void setup() {

Serial.begin(9600);
Serial.println(“Bosch BME280 Pressure – Humidity – Temp Sensor”);

if (!bme.begin()) {
Serial.println(“Could not find a valid BME280 sensor, check wiring!”);
while (1);
}

bme.setTempCal(-1);// Temp was reading high so subtract 1 degree

Serial.println(“Pressure\tHumdity\t\tTemp\ttTemp”);
}

void loop() {

bme.readSensor();

Serial.print(bme.getPressure_MB()); Serial.print(” mb\t”); // Pressure in millibars
Serial.print(bme.getHumidity()); Serial.print(” %\t\t”);
Serial.print(bme.getTemperature_C()); Serial.print(” *C\t”);
Serial.print(bme.getTemperature_F()); Serial.println(” *F”);

// Add a 2 second delay.
delay(2000); //just here to slow down the output.
}

Ответить

Давид

13.05.2019 20:01

Здравствуйте, сделал все, как было описано выше с одного компьютера и все запустилось. Сейчас попробовал с домашнего компьютера сделать и на мониторе порта показывает “Could not find a valid BME280 sensor, check wiring!”. С чем это может быть связано?

Ответить

Анатолий

21.07.2020 11:49

При заказе получил платку с BME280 без установленных стабилизатора на 3,3 В и преобразователя 3,3 – 5 В. На Mega2560 с питанием 3,3 В работает нормально. Но по I2C уровни управляющих сигналов 5 В. Не спалят ли они с течением времени мою платку, или советуете установить преобразователь уровней типа PCA9306?

Ответить

vde69

16.01.2021 14:04

одно время на рынке были эти модули с неверной маркировкой (зеркальной) контактов, при не верном подключение ничего не спалите, но работать не будет 🙂 проверяйте визуально все резисторы кроме одного идут на ногу питания.

Ответить

Вольтик.ру

16.01.2021 14:32

Спасибо за подсказку!

Ответить

Вик

18.01.2021 15:32

Подключил модуль. при показании в 25 процентов влажности как то комфорт пропал и дышать тяжелее стало. В интернетах пишут что влажность должна быть 40 процентов типо норма. Я чего то не понимаю или датчик не то кажет?

Ответить

Вольтик.ру

18.01.2021 18:44

Здравствуйте! При влажности воздуха менее 30% образуется ощущение сухости воздуха. Это нормально 🙂

Ответить