Propojení BMP180 (snímač barometrického tlaku) s Arduino: 9 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

BMP-180 je digitální barometrický tlakový senzor s rozhraním i2c. Tento malý snímač od společnosti Bosch je velmi praktický, protože je malý, má nízkou spotřebu energie a vysokou přesnost.

V závislosti na tom, jak interpretujeme údaje ze senzorů, bychom mohli sledovat změny počasí, měřit relativní nadmořskou výšku nebo dokonce najít vertikální rychlost (stoupání/klesání) objektu.

Pro tento instruktáž se tedy soustředím na to, aby senzor fungoval s Arduinem.

Krok 1: Trocha historie na barometrech: tlak je zapnutý

Barometry měří absolutní tlak vzduchu kolem něj. Tlak se mění v závislosti na počasí a nadmořské výšce. Využití barometru k předpovídání bouří se děje od 17. století. Tehdy byly barometry dlouhé skleněné tyčinky naplněné tekutou rtutí. A proto přišla jednotka „tlaku rtuti“.

Během pouhých několika desetiletí se z nástroje stal skutečně praktický předmět. Měl je každý, od profesionálních vědců a námořníků až po amatéry. Všimli si, že náhlá změna tlaku vzduchu povede k „špatnému počasí“. Tyto předpovědi nebyly ani zdaleka přesné, až do poloviny 18. století, kdy byla postupně vypracována podrobná předpovědní tabulka. Pokud vás zajímá historie barometrů a jak provádět předpovědi počasí z hodnot, můžete se podívat na tento odkaz.

Kromě meteorologických pozorování je dalším novým využitím senzoru barometrického tlaku výpočet relativní nadmořské výšky místa. Tady to začíná být zajímavé. Pamatujete si vzorec (P = h * rho * g) z hodiny fyziky? Ukázalo se, že můžeme vypočítat relativní nadmořskou výšku místa pomocí BMP-180. Úhledné, co?

Krok 2: Shromážděte vybavení

Čas vrátit se do 21. století. Nyní, když jsme měli „velmi“důležitou lekci historie o barometrech, vraťme se zpět k seznamu položek, které pro tuto nevyzpytatelnost potřebujeme.

1. Breadboard a propojky

2. BMP-180

3. Jakákoli deska Arduino. (Používám Arduino Pro Micro, ale postačí jakákoli deska arduino)

4. Kabel USB a počítač, na kterém lze spustit Arduino IDE

Krok 3: Zapojení

Protože BMP-180 běží na rozhraní i2c, je snadné jej připojit. V závislosti na tom, jakou desku Arduino používáte, najděte 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

U kolíku VCC nezapomeňte zkontrolovat, zda je váš senzor tolerantní k 5v. Pokud tomu tak není, stačí jej napájet až 3,3 V. Odlamovací deska, kterou používám, má vestavěný regulátor 3,3 V, díky kterému je odolná vůči 5 V.

Takže moje zapojení obvodů je něco takového: Arduino -> BMP -180D2 (SDA) -> SDAD3 (SCL) -> SCL5v -> VCCGND -> GND

Věci, které se mohou v tomto kroku pokazit: 1. Před zapnutím dvakrát zkontrolujte vedení VCC a GND. Mohlo by dojít k poškození senzoru. SDA SDA a SCL SCL, nezaměňujte je.

Krok 4: Výběr správné knihovny

Nyní si vyberte knihovnu, která nám usnadní život s BMP-180. Navzdory tomu, že je tak šikovný senzor, je zde spousta komplikované matematiky, která jej používá správně. Výpočty, jako je převod z jednotek tlaku na korekci tlaku hladiny moře … Určitě to někomu, kdo přeskočil na mnoho hodin fyziky, ztěžuje práci….: (Řešení? Knihovny! Dosud jsem pro BMP180 použil 3 různé knihovny. 1. Knihovna Sparkfun BMP180

2. Adafruit BME085 API (v1) (pro tento návod použiji toto)

3. API Adafruit BME085 (v2)

Důvodem, proč propojuji všechny tři knihovny, je to, že každá z nich má své pro a proti. Pokud chcete práci jen dokončit, jsou knihovny Adafruit skvělé. Jsou snadno použitelné a mají velmi pěknou dokumentaci. Na druhou stranu knihovna sparkfun poskytuje spoustu dalšího učení, protože budete muset spoustu výpočtů provádět ručně. Pokud vás to zajímá, podívejte se na tento úžasný návod od sparkfun.