Взаимодействие BMP180 (датчик атмосферного давления) с Arduino: 9 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

BMP-180 - это цифровой датчик атмосферного давления с интерфейсом i2c. Этот крошечный датчик от Bosch очень удобен благодаря небольшим размерам, низкому энергопотреблению и высокой точности.

В зависимости от того, как мы интерпретируем показания датчика, мы можем отслеживать изменения погоды, измерять относительную высоту или даже определять вертикальную скорость (подъем / падение) объекта.

Поэтому для этой инструкции я сосредоточусь на том, чтобы просто заставить датчик работать с Arduino.

Шаг 1. Немного истории о барометрах: давление растет

Барометры измеряют абсолютное давление воздуха вокруг него. Давление меняется в зависимости от погоды и высоты. Барометр используется для предсказания штормов с 17 века. Тогда барометры представляли собой длинные стеклянные стержни, наполненные жидкой ртутью. Отсюда и появилась единица «ртутного давления».

Буквально за пару десятилетий инструмент стал по-настоящему удобной вещью. Они были у всех, от профессиональных ученых и мореплавателей до любителей. Они заметили, что резкое изменение атмосферного давления приведет к «ненастной погоде». Эти прогнозы были далеко не точными до середины 18 века, когда постепенно была разработана подробная таблица прогнозов. Если вас интересует история барометров и как делать прогнозы погоды на основе значений, не стесняйтесь проверить эту ссылку.

Помимо метеорологических наблюдений, датчик барометрического давления еще одним новым применением является вычисление относительной высоты места. А теперь самое интересное. Помните формулу (P = h * rho * g) из урока физики? Оказывается, мы можем рассчитать относительную высоту места с помощью БМП-180. Аккуратно, а?

Шаг 2: Соберите оборудование

Пора вернуться в 21 век. Теперь, когда у нас был «очень» важный урок истории барометров, давайте вернемся к списку предметов, которые нам нужны для этого непостижимого.

1. Макетная плата и перемычки.

2. БМП-180

3. Любая плата Arduino. (Я использую Arduino Pro Micro, но подойдет любая плата Arduino)

4. USB-кабель и компьютер, на котором можно запустить Arduino IDE.

Шаг 3: Подключите

Поскольку BMP-180 работает на интерфейсе i2c, подключить его очень просто. В зависимости от того, какую плату Arduino вы используете, найдите два контакта i2c. Плата --------------------------------- Контакты I2C / TWI

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

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

Срок выполнения ---------------------------------- 20 (SDA), 21 (SCL), SDA1, SCL1

Для вывода VCC обязательно проверьте, устойчив ли ваш датчик к 5 В. Если это не так, просто включите его до 3,3 В. Коммутационная плата, которую я использую, имеет встроенный стабилизатор 3,3 В, что делает ее устойчивой к 5 В.

Итак, мои схемы подключения выглядят примерно так: Arduino -> BMP-180D2 (SDA) -> SDAD3 (SCL) -> SCL5v -> VCCGND -> GND

Что может пойти не так на этом этапе: 1. Дважды проверьте линии VCC и GND, прежде чем включать его. Вы можете повредить датчик 2. SDA SDA и SCL SCL, не путайте их.

Шаг 4: выбор правильной библиотеки

Теперь выбираем библиотеку, которая облегчит нам жизнь с BMP-180. Несмотря на то, что датчик такой изящный, для его правильного использования требуется много сложной математики. Такие расчеты, как преобразование единиц давления в корректировку давления на уровне моря… Это, безусловно, усложняет задачу тем, кто сначала пропустил много уроков физики….: (Решение? Библиотеки! До сих пор я использовал 3 разные библиотеки для BMP180. 1. Библиотека sparkfun BMP180

2. API Adafruit BME085 (v1) (я буду использовать его для этого руководства)

3. API Adafruit BME085 (версия 2)

Причина, по которой я связываю все три библиотеки, заключается в том, что у каждой из них есть свои плюсы и минусы. Если вы просто хотите выполнить свою работу, библиотеки Adafruit отлично подойдут. Они просты в использовании и поставляются с очень хорошей документацией. С другой стороны, библиотека sparkfun предоставляет много дополнительных знаний, так как вам придется выполнять много вычислений вручную. Если вам это интересно, ознакомьтесь с этим замечательным руководством от sparkfun.