Ak hľadáte najlepší senzor na meranie kvality vzduchu, teploty, tlaku a vlhkosti s mikrokontrolérom ako je Arduino, BME680 Je to jedna z najlepších súčasných možností. Tento komponent vyrábaný firmou Bosch kombinuje vysokú Presnosť, nízka spotreba energie a extrémne kompaktný dizajn, vďaka ktorému máte na dosah miniatúrne laboratórium. Čím je však taký výnimočný a ako z neho vyťažiť maximum? Tu vám povieme všetko, čo potrebujete vedieť.
Tento článok je navrhnutý tak, aby vám ponúkol kompletného sprievodcu BME680, od jeho základnej obsluhy až po jeho zostavenie a príklady programovania. Či už ste začiatočník alebo pokročilý vo svete Arduina, tieto informácie budú veľmi užitočné, aby ste z tohto senzora vyťažili maximum.
Čo je snímač BME680?
El BME680 je pokročilý senzor určený predovšetkým pre aplikácie monitorovania životného prostredia. Tento modul integruje štyri hlavné funkcie: meranie teplota, vlhkosť, atmosferický tlak a detekciu prchavé organické zlúčeniny (VOC). Jeho technológia je založená na piezo-odporových princípoch a Metal Oxide (MOX), čo zaisťuje veľkú robustnosť, dlhodobú stabilitu a vysokú citlivosť.
Vďaka svojej schopnosti detekovať VOC, BME680 Je ideálny na výpočet indexov kvality ovzdušia a dokonca aj na odhad ekvivalentných úrovní CO2. Hoci nerozlišuje medzi rôznymi prchavými zlúčeninami, meria ich celkový vplyv na ovzdušie a poskytuje užitočný ukazovateľ na hodnotenie podmienok prostredia.
Senzor je možné napájať v rozsahu napätia od 1.2V až 3.6V, aj keď väčšina komerčných modulov obsahuje regulátor napätia, ktorý umožňuje priame použitie s napájacími zdrojmi. 3.3V y 5V. Vďaka tomu je ideálny pre prácu s doskami ako Arduino, ESP8266 alebo ESP32.
Hlavné technické vlastnosti
- Napájacie napätie: 3.3V - 5V (v závislosti od modulu).
- Komunikačné rozhrania: I2C (až 3.4 MHz) A SPI (až 10 MHz).
- Rozsah merania tlaku: 300 - 1100 hPa (presnosť ±1 hPa).
- Teplotný rozsah: -40 °C až 85 °C (presnosť ±1 ° C).
- Rozsah relatívnej vlhkosti: 0% - 100% RH (presnosť ±3%).
Čo sa týka spotreby energie, BME680 Vyznačuje sa efektivitou: v pohotovostnom režime sotva spotrebuje 0.15 μA, pričom maximálna spotreba merania plynu môže dosiahnuť 12 mAv závislosti od zvoleného prevádzkového režimu.
Ako funguje BME680?
Kúzlo snímača spočíva v jeho technológii MOX na detekciu plynu. Tento typ snímača funguje tak, že ohrieva kovový prvok, s ktorým sa pri kontakte dostane VOC, mení svoju elektrickú vodivosť. Táto variácia je preložená do údajov, ktoré modul používa na výpočet parametrov kvality ovzdušia.
Senzor má tiež integrovaný predhrievač na stabilizáciu meraní. Podľa spoločnosti Bosch sa odporúča nechať modul zapnutý minimálne 30 minút získať presné údaje, alebo dokonca 48 hodín ak ste sa nedávno presťahovali.
Čo sa týka merania teploty a vlhkosti, BME680 Ponúka úžasnú presnosť, vhodnú pre náročné aplikácie ako sú prenosné meteostanice, monitorovanie kvality životného prostredia alebo dokonca systémy domácej automatizácie.
Výhody oproti iným snímačom
Ak ste zvyknutí pracovať s bežnejšími snímačmi ako napr DHT22 alebo BME280, všimnete si, že BME680 Predstavuje výrazný skok. Okrem toho, že kombinuje viacero funkcií v jedinom zariadení, mnohé z týchto senzorov prekonáva presnosťou a stabilitou. V prípade atmosférického tlaku ponúka hodnoty porovnateľné s referenčnými snímačmi, ako je napr BMP280.
Ďalšou výhodou je jeho schopnosť vypočítať nadmorskú výšku s milimetrovou presnosťou, vďaka čomu je ideálny pre projekty, ako sú autonómne drony alebo navigačné systémy.
Montážna schéma
Pripojte BME680 k mikrokontroléru, akým je Arduino, je celkom jednoduché vďaka podpore I2C a SPI. Nižšie popíšeme základné kroky:
- jedlo: Pripojte kolík VCC modulu na výstupe 3.3V o 5V vášho Arduina.
- fakty: Použite špendlíky SDA y SCL pre komunikáciu I2C. Ak dávate prednosť SPI, nezabudnite pripojiť špecifické kolíky pre Mosi, Mišový y rozšírenie CLK.
- GND: Pripojte kolík GND z modulu do GND dosky Arduino.
Pozrite si technický list modulu, ktorý ste si zakúpili, aby ste potvrdili pripojenia, pretože niektoré moduly môžu obsahovať konfiguračné prepojky na zmenu smeru I2C alebo komunikačné rozhranie.
Príklady kódu
Jeden z najjednoduchších spôsobov práce BME680 používa už existujúce knižnice, ako napríklad knižnice vyvinuté spoločnosťou Adafruit alebo samotným výrobcom, Bosch. Ponúkame vám všeobecnú predstavu:
Používanie knižnice Adafruit
Kníhkupectvo o Adafruit Je ideálny pre tých, ktorí hľadajú jednoduchosť použitia. Stačí si ho nainštalovať zo správcu knižnice Arduino a načítať jeden z predkonfigurovaných príkladov. To vám umožní rýchlo získať údaje o teplote, tlaku, vlhkosti a plyne.
Používanie knižnice Bosch
Ak potrebujete ďalšie údaje, ako napríklad ekvivalent CO2 alebo pokročilé indexy kvality ovzdušia, Bosch Je to vaša najlepšia voľba. Hoci je zložitejší a vyžaduje trochu viac pamäte, poskytuje pokročilejšie čítania. Upozorňujeme, že nie je kompatibilný so základnými doskami ako napr Arduino Uno o Nano, ale funguje to perfektne ESP32 y Mega Arduino.
Najlepšie aplikácie
El BME680 Je mimoriadne všestranný a jeho aplikácie sú takmer nekonečné. Niektoré príklady:
- Kompaktné meteorologické stanice na monitorovanie miestnych poveternostných podmienok.
- Kontrola kvality vzduchu v interiéri, ideálna pre domáce priestory a kancelárie.
- Monitory zdravia a kondície, ktoré analyzujú parametre prostredia, ktoré ovplyvňujú pohodu.
- Systémy domácej automatizácie, ako napríklad inteligentná klimatizácia alebo riadené vetranie.
- Navigácia a ovládanie nadmorskej výšky pre drony alebo UAV.
El BME680 spája pokročilú technológiu a jednoduché použitie, vďaka čomu je nepostrádateľným nástrojom pre študentov, výrobcov a profesionálov, ktorí chcú zlepšiť Presnosť a funkčnosť vašich elektronických projektov. Pri správnej integrácii a naprogramovaní môže tento senzor znamenať rozdiel v akejkoľvek aplikácii, ktorú používate.