Rozhranie BMP180 (snímač barometrického tlaku) s Arduino: 9 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

BMP-180 je digitálny snímač barometrického tlaku s rozhraním i2c. Tento malý snímač od spoločnosti Bosch je veľmi praktický, pretože je malý, má nízku spotrebu energie a vysokú presnosť.

V závislosti od toho, ako interpretujeme údaje zo senzorov, môžeme monitorovať zmeny počasia, merať relatívnu nadmorskú výšku alebo dokonca nájsť vertikálnu rýchlosť (stúpanie/klesanie) objektu.

V tomto návode sa teda zameriam na to, aby snímač fungoval s Arduinom.

Krok 1: Trocha histórie o barometroch: Tlak je zapnutý

Barometre merajú absolútny tlak vzduchu okolo. Tlak sa líši v závislosti od počasia a nadmorskej výšky. Využitie barometra na predpovedanie búrok prebieha od 17. storočia. Vtedy boli barometre dlhé sklenené tyčinky naplnené tekutou ortuťou. A preto prišla jednotka „tlaku ortuti“.

Za niekoľko desaťročí sa tento nástroj stal skutočne praktickým predmetom. Každý ich mal, od profesionálnych vedcov a námorníkov až po amatérov. Všimli si, že náhla zmena tlaku vzduchu povedie k „nepriaznivému počasiu“. Tieto predpovede neboli ani zďaleka presné, až do polovice 18. storočia, kedy bola postupne vypracovaná podrobná tabuľka predpovedí. Ak vás zaujíma história barometrov a spôsob, ako z týchto hodnôt predpovedať počasie, pokojne si pozrite tento odkaz.

Okrem meteorologických pozorovaní je ďalším novým použitím senzora barometrického tlaku výpočet relatívnej nadmorskej výšky miesta. Teraz tu začínajú byť veci zaujímavé. Pamätáte si na vzorec (P = h * rho * g) z hodiny fyziky? Ukázalo sa, že môžeme vypočítať relatívnu nadmorskú výšku miesta pomocou BMP-180. Úhľadné, čo?

Krok 2: Zhromaždite vybavenie

Čas vrátiť sa do 21. storočia. Teraz, keď sme mali „veľmi“dôležitú lekciu histórie o barometroch, vráťme sa späť k zoznamu položiek, ktoré pre túto nevyspytateľnú potrebu potrebujeme.

1. Breadboard a prepojky

2. BMP-180

3. Akákoľvek doska Arduino. (Používam Arduino Pro Micro, ale postačí akákoľvek doska arduino)

4. Kábel USB a počítač, na ktorom je možné spustiť Arduino IDE

Krok 3: Zapojenie

Pretože BMP-180 beží na rozhraní i2c, je ľahké ho pripojiť. Podľa toho, akú dosku Arduino používate, nájdite dva piny i2c. Board --------------------------------- I2C / TWI piny

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

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

Splatné ---------------------------------- 20 (SDA), 21 (SCL), SDA1, SCL1

V prípade kolíka VCC skontrolujte, či je váš snímač tolerantný voči 5 V alebo nie. Ak nie je, stačí ho napájať až 3,3 V. Odlomová doska, ktorú používam, má vstavaný regulátor 3,3 V, vďaka ktorému je odolná voči 5 V.

Moje zapojenie obvodov je teda takéto: Arduino -> BMP -180D2 (SDA) -> SDAD3 (SCL) -> SCL5v -> VCCGND -> GND

Veci, ktoré sa v tomto kroku môžu pokaziť: 1. Pred zapnutím dvakrát skontrolujte vedenia VCC a GND. Môžete poškodiť snímač. SDA SDA a SCL SCL, nezamieňajte ich.

Krok 4: Výber správnej knižnice

Teraz si vyberte knižnicu, ktorá nám uľahčí život s BMP-180. Napriek tomu, že je taký šikovný senzor, na jeho správne použitie je veľa komplikovanej matematiky. Výpočty, ako je prevod z jednotiek tlaku na úpravu tlaku morskej hladiny … Niekomu, kto preskočil na veľa hodín fyziky, to určite začína ťažším.: (Riešenie? Knižnice! Doteraz som pre BMP180 použil 3 rôzne knižnice. 1. Knižnica sparkfun BMP180

2. Adafruit BME085 API (v1) (na tento návod použijem toto)

3. API Adafruit BME085 (v2)

Dôvod, prečo prepájam všetky tri knižnice, je ten, že každá z nich má svoje výhody a nevýhody. Ak chcete prácu len dokončiť, knižnice Adafruit sú skvelé. Sú ľahko použiteľné a sú dodávané s veľmi peknou dokumentáciou. Na druhej strane, knižnica sparkfun poskytuje množstvo ďalšieho vzdelávania, pretože budete musieť veľa výpočtov vykonávať ručne. Ak vás to zaujíma, pozrite sa na tento úžasný návod od sparkfun.