Ако търсите най-добрия сензор за измерване на качеството на въздуха, температурата, налягането и влажността с микроконтролер като Arduino, BME680 Това е една от най-добрите настоящи опции. Този компонент, произведен от Bosch, съчетава високи прецизност, ниско консумация на енергия и изключително компактен дизайн, поставящ миниатюрна лаборатория на една ръка разстояние. Но какво го прави толкова специален и как да се възползвате максимално от него? Тук ви казваме всичко, което трябва да знаете.
Тази статия има за цел да ви предложи пълно ръководство за BME680, от основната му работа до асемблирането и примерите за програмиране. Независимо дали сте начинаещ или напреднал в света на Arduino, тази информация ще бъде много полезна, за да извлечете максимума от този сензор.
Какво представлява сензорът BME680?
El BME680 е усъвършенстван сензор, предназначен основно за приложения за наблюдение на околната среда. Този модул интегрира четири основни функционалности: измерване на температура, humedad, атмосферно налягане и откриване на летливи органични съединения (ЛОС). Неговата технология се основава на пиезо-резистивни принципи и метален оксид (MOX), което осигурява голяма здравина, дългосрочна стабилност и висока чувствителност.
Благодарение на способността си да открива ЛОС, BME680 Той е идеален за изчисляване на индекси за качество на въздуха и дори за оценка на еквивалентни нива на CO2. Въпреки че не прави разлика между различните летливи съединения, той измерва цялостното им въздействие върху въздуха, като предоставя полезен индикатор за оценка на условията на околната среда.
Сензорът може да се захранва с напрежение в диапазон от 1.2V до 3.6V, въпреки че повечето търговски модули включват регулатор на напрежението, позволяващ директна употреба със захранващи устройства. 3.3V y 5V. Това го прави идеален за работа с платки като Arduino, ESP8266 или ESP32.
Основни технически характеристики
- Захранващо напрежение: 3.3V - 5V (в зависимост от модула).
- Комуникационни интерфейси: I2C (до 3.4 MHz) Y SPI (до 10 MHz).
- Диапазон на измерване на налягането: 300 - 1100 hPa (точност от ±1 hPa).
- Диапазон на температурата: -40°C до 85°C (точност от ±1 ° C).
- Диапазон на относителна влажност: 0% - 100% относителна влажност (точност от ±3%).
По отношение на консумацията на енергия, BME680 Отличава се със своята ефективност: в режим на готовност консумира почти малко 0.15 μA, докато максималната консумация на газ измерване може да достигне 12 mA, в зависимост от избрания режим на работа.
Как работи BME680?
Магията зад сензора се крие в неговата технология МОХ за откриване на газ. Този тип сензор работи чрез нагряване на метален елемент, който, когато влезе в контакт с VOC, променя електропроводимостта си. Тази вариация се преобразува в данни, които модулът използва за изчисляване на параметрите за качество на въздуха.
Сензорът има и вграден предварителен нагревател за стабилизиране на измерванията. Според Bosch се препоръчва да оставите модула включен най-малко 30 Minutos за получаване на точни показания или дори 48 часа ако наскоро сте променили местоположението си.
По отношение на измерването на температурата и влажността, BME680 Предлага удивителна точност, подходяща за взискателни приложения като преносими метеорологични станции, мониторинг на качеството на околната среда или дори системи за домашна автоматизация.
Предимства пред други сензори
Ако сте свикнали да работите с по-обикновени сензори като напр DHT22 о ел BME280, ще забележите, че BME680 Това представлява значителен скок. В допълнение към комбинирането на множество функции в едно устройство, той превъзхожда много от тези сензори по точност и стабилност. В случай на атмосферно налягане, той предлага показания, сравними с тези на референтни сензори като BMP280.
Друго предимство е способността му да изчислява надморска височина с милиметрова точност, което го прави идеален за проекти като автономни дронове или навигационни системи.
Монтажна схема
Свържете BME680 към микроконтролер като Arduino е доста проста благодарение на поддръжката му за I2C и SPI. По-долу описваме основните стъпки:
- Храна: Свържете щифта VCC на модула на изхода на 3.3V o 5V на вашия Arduino.
- факти: Използвайте карфиците S.D.A. y SCL за комуникация I2C. Ако предпочитате SPI, не забравяйте да свържете конкретните щифтове за МОСИ, Мишо y CLK разширение.
- GND: Свържете щифта GND от модула към GND на платката Arduino.
Консултирайте се с техническия лист на модула, който сте закупили, за да потвърдите връзките, тъй като някои модули могат да включват конфигурационни джъмпери за промяна на посоката I2C или комуникационния интерфейс.
Примери за кодове
Един от най-простите начини за работа BME680 използва вече съществуващи библиотеки, като тези, разработени от Adafruit или от самия производител, Bosch. Тук ви даваме обща представа:
Използване на библиотеката Adafruit
Книжарницата на Adafruit Той е идеален за тези, които търсят лекота на използване. Просто трябва да го инсталирате от мениджъра на библиотеката Arduino и да заредите един от предварително конфигурираните примери. Това ще ви позволи бързо да получите данни за температура, налягане, влажност и газ.
Използване на библиотеката на Bosch
Ако имате нужда от допълнителни данни като еквивалент на CO2 или разширени индекси за качество на въздуха, Bosch Това е най-добрият ви вариант. Въпреки че е по-сложен и изисква малко повече памет, той предоставя по-разширени показания. Моля, имайте предвид, че не е съвместим с основни платки като Arduino Uno o Nano, но работи перфектно с ESP32 y Мега Ардуино.
Препоръчани приложения
El BME680 Той е изключително универсален и приложенията му са почти безкрайни. Някои примери включват:
- Компактни метеорологични станции за наблюдение на местните метеорологични условия.
- Контрол на качеството на въздуха на закрито, идеален за домашни помещения и офиси.
- Монитори за здраве и фитнес, които анализират параметрите на околната среда, които влияят на благосъстоянието.
- Системи за домашна автоматизация, като интелигентна климатизация или контролирана вентилация.
- Навигация и контрол на надморската височина за дронове или UAV.
El BME680 съчетава напреднала технология и лекота на използване, което го прави незаменим инструмент за студенти, производители и професионалисти, които искат да подобрят прецизност и функционалност на вашите електронни проекти. С правилна интеграция и програмиране този сензор може да направи разлика във всяко приложение, което използвате.