Подключение интегрированного датчика BME680 к Arduino: схема и программа

В данной статье мы изучим взаимодействие интегрированного датчика окружающей среды BME680 с платой Arduino. BME680 — это датчик, который измеряет относительную влажность, барометрическое давление, температуру окружающей среды, летучие органические вещества (VOC) и IAQ (Indoor air quality - качество воздуха внутри зданий и сооружений).

Поскольку давление меняется с высотой, BME680 можно использовать для измерения приблизительной высоты . Используя некоторые математические уравнения, относящиеся к температуре и влажности, мы также можем вывести точку росы. Все параметры можно получить из библиотеки и кода Arduino Adafruit BME680.

BME680 — это сильно модернизированная версия датчиков BMP180 и BME280 с дополнительными функциями. Ранее на нашем сайте мы рассматривали проекты метеостанций на базе аналогичных датчиков:

Здесь же мы реализуем такую же самую метеостанцию с датчиком BME680 и платой Arduino. Помимо метеостанции, мы также будем измерять индекс качества воздуха (IAQ) и летучие органические вещества (VOC). Если вас интересует именно измерение летучих органических соединений (VOC), то для этого существует специальный датчик CCS811.

Необходимые компоненты

Плата Arduino Nano (купить на AliExpress).
Датчик BME680 (купить на AliExpress).
Макетная плата
Соединительные провода.

Реклама: ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН: 7703380158

Интегрированный датчик окружающей среды BME680

BME680 — это цифровой датчик 4-в-1 с измерением газа, влажности, давления и температуры на основе проверенных принципов измерения. Датчик газа на BME680 может обнаруживать широкий спектр летучих органических соединений для мониторинга качества воздуха в помещении. Датчик имеет высокую линейность и высокую точность.

BME680 специально разработан для мобильных приложений и носимых устройств, где размер и низкое энергопотребление являются критическими требованиями. BME680 имеет такие функции, как специальный режим работы, оптимизированное энергопотребление, долговременная стабильность и высокая устойчивость к воздействию помех. Для измерения качества воздуха газовый датчик в BME680 может обнаруживать широкий спектр газов, таких как летучие органические соединения (VOC). Чтобы узнать больше о датчике BME680, вы можете проверить техническое описание BME680.

Технические характеристики и особенности BME680

1. Рабочее напряжение: от 1,7 В до 3,6 В.
2. Диапазон рабочих температур: от -40 до +85 ℃.
3. Диапазон рабочей влажности: от 0 до 100% относительной влажности.
4. Диапазон рабочего давления: от 300 до 1100 гПа.
5. Диапазон IAQ: от 0 до 500 PPM.
6. Тип интерфейса: I2C (до 3,4 МГц)/ SPI (3 и 4 провода, до 10 МГц).
7. Адрес I2C: 0x76 (по умолчанию)/ 0x77 (опционально).
8. Ток в режиме ожидания: от 0,29 до 0,8 мкА.
9. Ток в режиме сна: от 0,15 до 1 мкА.
10. Обнаружение и измерение летучих органических соединений (этан, изопрен, этанол, ацетон, оксид углерода)

Распиновка BME680

Большинство плат с чипом BME680 имеют 6 контактов, некоторые из плат, такие как Grove BME680 Board, BlueDot BME680 Board или Pimoroni BME680 имеют больше или меньше контактов. Но общая функциональность контактов остается прежней.

1. VCC: контакт питания, для работы которого требуется напряжение от 1,7 В до 3,6 В.
2. GND: контакт земли (общего провода).
3. SCL: контакт последовательной синхронизации для интерфейса I2C/контакт SCK для связи по SPI.
4. SDA: контакт последовательных данных для интерфейса I2C/контакт MOSI для связи по SPI.
5. SDO: контакт MISO для связи по SPI.
6. CS: контакт выбора чипа для интерфейса SPI.

Типичные приложения и BME680

Качество воздуха в помещении.
Домашняя автоматизация и управление.
Интернет вещей.
Прогноз погоды.
Используется в портативных устройствах, таких как мобильные телефоны, планшетные ПК, GPS-устройства, носимые устройства, часы.
Улучшение GPS (например, улучшение времени до первого определения местоположения, точный расчет траектории, обнаружение уклона).
Внутренняя навигация (обнаружение смены этажа, обнаружение лифта).
Навигация на открытом воздухе, приложения для отдыха и спорта.
Индикация вертикальной скорости (скорость подъема/опускания).

Изменение адреса по умолчанию I2C BME680

Плата BME680 имеет адрес I2C по умолчанию 0x76. Но вы можете изменить адрес I2C, чтобы использовать до двух подобных плат с одной платой Raspberry Pi или Arduino. Чтобы изменить адрес I2C на 0x77, просто подключите SDO к GND .

BME680 как датчик IAQ (качества воздуха в помещении)

BME680 — это датчик на основе оксида металла , который обнаруживает VOC путем адсорбции на своем чувствительном слое. BME680 реагирует на большинство летучих соединений, загрязняющих воздух в помещении (за исключением CO2). BME680 способен измерять сумму загрязняющих VOC в окружающем воздухе, таких как выделение газов из краски, мебели или мусора, высокие уровни VOC из-за приготовления пищи, потребления пищи и выдыхаемого воздуха или потоотделения.

В качестве необработанного сигнала BME680 выводит значения сопротивления, которые изменяются из-за изменения концентрации VOC. Чем выше концентрация восстанавливающих VOC, тем ниже сопротивление и наоборот. Поскольку на этот необработанный сигнал влияют параметры, отличные от концентрации VOC (например, уровень влажности), необработанные значения преобразуются в индекс качества воздуха в помещении (IAQ) с помощью интеллектуальных алгоритмов.

Шкала IAQ варьируется от 0 (чистый воздух) до 500 (сильно загрязненный воздух). Во время работы алгоритмы автоматически калибруются и адаптируются к типичным средам, в которых работает датчик. Процесс калибровки учитывает недавнюю историю измерений, чтобы гарантировать, что IAQ 25 соответствует «типично хорошему» воздуху, а IAQ 250 указывает на «типично загрязненный» воздух.

Схема проекта

Интегрированный датчик окружающей среды BME680 имеет интерфейсы I2C и SPI. Мы рассмотрим его подключение к плате Arduino по каждому из этих интерфейсов.

Взаимодействие BME680 с Arduino с использованием интерфейса I2C

Схема подключения датчика BME680 к плате Arduino по интерфейсу I2C приведена на следующем рисунке.

Соединение между BME680 и Arduino довольно простое. Подключите вывод VCC BME680 к выводу Arduino 3.3V, а GND датчика - к GND Arduino. Аналогично подключите выводы I2C BME680, т.е. выводы SDA и SCL к выводам Arduino A4 и A5 соответственно. Более подробно про использование интерфейса I2C в плате Arduino вы можете прочитать в этой статье.

Вы можете использовать перемычки и собрать схему на макетной плате, как показано на следующем рисунке.

Взаимодействие BME680 с Arduino с использованием интерфейса SPI

Схема подключения датчика BME680 к плате Arduino по интерфейсу SPI приведена на следующем рисунке.

SPI-соединение между BME680 и Arduino довольно простое. Подключите вывод VCC BME680 к выводу Arduino 3.3V , а GND датчика - к GND Arduino. Аналогично подключите выводы SCL, SDA, SDO, CS BME680 к цифровым контактам Arduino 13, 11, 12, 10 соответственно. Более подробно про использование интерфейса SPI в плате Arduino вы можете прочитать в этой статье.

Вы можете использовать перемычки и собрать схему на макетной плате, как показано ниже.

Библиотека Adafruit BME680 для Arduino

Библиотека BME680, разработанная компанией Adafruit, может измерять температуру, влажность, давление, высоту, точку росы и газ. Библиотека упрощена и с помощью всего нескольких строк кода вы можете подключить BME680 к Arduino.

Библиотека требует другую библиотеку для компиляции под названием Adafruit Unified Sensor. Вы можете скачать ее по следующей ссылке.

Загрузить: Adafruit Unified SensorПосле добавления вышеуказанной библиотеки в Arduino IDE, вы можете добавить библиотеку BME680 Arduino в Arduino IDE. Ссылка на скачивание библиотеки приведена ниже.

Загрузить: Библиотека Adafruit BME680

Исходный код программы

Код программы для интерфейса I2C

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include "Adafruit_BME680.h"
 
#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25)
 
Adafruit_BME680 bme; // I2C
 
void setup() 
{
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);
  Serial.println(F("BME680 test"));
 
  if (!bme.begin()) 
  {
    Serial.println("Could not find a valid BME680 sensor, check wiring!");
    while (1);
  }
 
  // Set up oversampling and filter initialization
  bme.setTemperatureOversampling(BME680_OS_8X);
  bme.setHumidityOversampling(BME680_OS_2X);
  bme.setPressureOversampling(BME680_OS_4X);
  bme.setIIRFilterSize(BME680_FILTER_SIZE_3);
  bme.setGasHeater(320, 150); // 320*C for 150 ms
}
 
void loop() 
{
  if (! bme.performReading()) 
  {
    Serial.println("Failed to perform reading :(");
    return;
  }
  
  float temperature = bme.temperature;
  float pressure = bme.pressure / 100.0;
  float altitude = bme.readAltitude(SEALEVELPRESSURE_HPA);
  float humidity = bme.humidity;
  float gas = bme.gas_resistance / 1000.0;
  double dewPoint = dewPointFast(temperature, humidity);
  
  Serial.print("Temperature = ");
  Serial.print(temperature);
  Serial.println(" *C");
 
  Serial.print("Pressure = ");
  Serial.print(pressure);
  Serial.println(" hPa");
 
  Serial.print("Humidity = ");
  Serial.print(humidity);
  Serial.println(" %");
 
  Serial.print("Dew Point = ");
  Serial.print(dewPoint);
  Serial.println(" *C");
 
  Serial.print("Approx. Altitude = ");
  Serial.print(altitude);
  Serial.println(" m");
 
  Serial.print("Gas = ");
  Serial.print(gas);
  Serial.println(" KOhms");
 
  Serial.println();
  delay(2000);
}
 
double dewPointFast(double celsius, double humidity)
{
  double a = 17.271;
  double b = 237.7;
  double temp = (a * celsius) / (b + celsius) + log(humidity * 0.01);
  double Td = (b * temp) / (a - temp);
  return Td;
}

#include <Wire.h>

#include <Adafruit_Sensor.h>

#include "Adafruit_BME680.h"

#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25)

Adafruit_BME680 bme; // I2C

void setup()

{

Serial.begin(9600);

while (!Serial);

Serial.println(F("BME680 test"));

if (!bme.begin())

{

Serial.println("Could not find a valid BME680 sensor, check wiring!");

while (1);

}

// Set up oversampling and filter initialization

bme.setTemperatureOversampling(BME680_OS_8X);

bme.setHumidityOversampling(BME680_OS_2X);

bme.setPressureOversampling(BME680_OS_4X);

bme.setIIRFilterSize(BME680_FILTER_SIZE_3);

bme.setGasHeater(320, 150); // 320*C for 150 ms

}

void loop()

{

if (! bme.performReading())

{

Serial.println("Failed to perform reading :(");

return;

}

float temperature = bme.temperature;

float pressure = bme.pressure / 100.0;

float altitude = bme.readAltitude(SEALEVELPRESSURE_HPA);

float humidity = bme.humidity;

float gas = bme.gas_resistance / 1000.0;

double dewPoint = dewPointFast(temperature, humidity);

Serial.print("Temperature = ");

Serial.print(temperature);

Serial.println(" *C");

Serial.print("Pressure = ");

Serial.print(pressure);

Serial.println(" hPa");

Serial.print("Humidity = ");

Serial.print(humidity);

Serial.println(" %");

Serial.print("Dew Point = ");

Serial.print(dewPoint);

Serial.println(" *C");

Serial.print("Approx. Altitude = ");

Serial.print(altitude);

Serial.println(" m");

Serial.print("Gas = ");

Serial.print(gas);

Serial.println(" KOhms");

Serial.println();

delay(2000);

}

double dewPointFast(double celsius, double humidity)

{

double a = 17.271;

double b = 237.7;

double temp = (a * celsius) / (b + celsius) + log(humidity * 0.01);

double Td = (b * temp) / (a - temp);

return Td;

}

Код программы для интерфейса SPI

#include <Wire.h>
#include <SPI.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include "Adafruit_BME680.h"
 
#define BME_SCK 13
#define BME_MISO 12
#define BME_MOSI 11
#define BME_CS 10
 
#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25)
 
Adafruit_BME680 bme(BME_CS, BME_MOSI, BME_MISO, BME_SCK);
 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial);
  Serial.println(F("BME680 async test"));
 
  if (!bme.begin()) {
    Serial.println(F("Could not find a valid BME680 sensor, check wiring!"));
    while (1);
  }
 
  // Set up oversampling and filter initialization
  bme.setTemperatureOversampling(BME680_OS_8X);
  bme.setHumidityOversampling(BME680_OS_2X);
  bme.setPressureOversampling(BME680_OS_4X);
  bme.setIIRFilterSize(BME680_FILTER_SIZE_3);
  bme.setGasHeater(320, 150); // 320*C for 150 ms
}
 
void loop() {
  // Tell BME680 to begin measurement.
  unsigned long endTime = bme.beginReading();
  if (endTime == 0) {
    Serial.println(F("Failed to begin reading :("));
    return;
  }
  
  Serial.print(F("Reading started at "));
  Serial.print(millis());
  Serial.print(F(" and will finish at "));
  Serial.println(endTime);
 
  Serial.println(F("You can do other work during BME680 measurement."));
  delay(50); // This represents parallel work.
  // There's no need to delay() until millis() >= endTime: bme.endReading()
  // takes care of that. It's okay for parallel work to take longer than
  // BME680's measurement time.
 
  // Obtain measurement results from BME680. Note that this operation isn't
  // instantaneous even if milli() >= endTime due to I2C/SPI latency.
  if (!bme.endReading()) {
    Serial.println(F("Failed to complete reading :("));
    return;
  }
  Serial.print(F("Reading completed at "));
  Serial.println(millis());
 
  float temperature = bme.temperature;
  float pressure = bme.pressure / 100.0;
  float altitude = bme.readAltitude(SEALEVELPRESSURE_HPA);
  float humidity = bme.humidity;
  float gas = bme.gas_resistance / 1000.0;
  double dewPoint = dewPointFast(temperature, humidity);
  
  Serial.print("Temperature = ");
  Serial.print(temperature);
  Serial.println(" *C");
 
  Serial.print("Pressure = ");
  Serial.print(pressure);
  Serial.println(" hPa");
 
  Serial.print("Humidity = ");
  Serial.print(humidity);
  Serial.println(" %");
 
  Serial.print("Dew Point = ");
  Serial.print(dewPoint);
  Serial.println(" *C");
 
  Serial.print("Approx. Altitude = ");
  Serial.print(altitude);
  Serial.println(" m");
 
  Serial.print("Gas = ");
  Serial.print(gas);
  Serial.println(" KOhms");
 
  Serial.println();
  delay(2000);
}
 
double dewPointFast(double celsius, double humidity)
{
  double a = 17.271;
  double b = 237.7;
  double temp = (a * celsius) / (b + celsius) + log(humidity * 0.01);
  double Td = (b * temp) / (a - temp);
  return Td;
}

100

101

102

103

#include <Wire.h>

#include <SPI.h>

#include <Adafruit_Sensor.h>

#include "Adafruit_BME680.h"

#define BME_SCK 13

#define BME_MISO 12

#define BME_MOSI 11

#define BME_CS 10

#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25)

Adafruit_BME680 bme(BME_CS, BME_MOSI, BME_MISO, BME_SCK);

void setup() {

Serial.begin(115200);

while (!Serial);

Serial.println(F("BME680 async test"));

if (!bme.begin()) {

Serial.println(F("Could not find a valid BME680 sensor, check wiring!"));

while (1);

}

// Set up oversampling and filter initialization

bme.setTemperatureOversampling(BME680_OS_8X);

bme.setHumidityOversampling(BME680_OS_2X);

bme.setPressureOversampling(BME680_OS_4X);

bme.setIIRFilterSize(BME680_FILTER_SIZE_3);

bme.setGasHeater(320, 150); // 320*C for 150 ms

}

void loop() {

// Tell BME680 to begin measurement.

unsigned long endTime = bme.beginReading();

if (endTime == 0) {

Serial.println(F("Failed to begin reading :("));

return;

}

Serial.print(F("Reading started at "));

Serial.print(millis());

Serial.print(F(" and will finish at "));

Serial.println(endTime);

Serial.println(F("You can do other work during BME680 measurement."));

delay(50); // This represents parallel work.

// There's no need to delay() until millis() >= endTime: bme.endReading()

// takes care of that. It's okay for parallel work to take longer than

// BME680's measurement time.

// Obtain measurement results from BME680. Note that this operation isn't

// instantaneous even if milli() >= endTime due to I2C/SPI latency.

if (!bme.endReading()) {

Serial.println(F("Failed to complete reading :("));

return;

}

Serial.print(F("Reading completed at "));

Serial.println(millis());

float temperature = bme.temperature;

float pressure = bme.pressure / 100.0;

float altitude = bme.readAltitude(SEALEVELPRESSURE_HPA);

float humidity = bme.humidity;

float gas = bme.gas_resistance / 1000.0;

double dewPoint = dewPointFast(temperature, humidity);

Serial.print("Temperature = ");

Serial.print(temperature);

Serial.println(" *C");

Serial.print("Pressure = ");

Serial.print(pressure);

Serial.println(" hPa");

Serial.print("Humidity = ");

Serial.print(humidity);

Serial.println(" %");

Serial.print("Dew Point = ");

Serial.print(dewPoint);

Serial.println(" *C");

Serial.print("Approx. Altitude = ");

Serial.print(altitude);

Serial.println(" m");

Serial.print("Gas = ");

Serial.print(gas);

Serial.println(" KOhms");

Serial.println();

delay(2000);

}

double dewPointFast(double celsius, double humidity)

{

double a = 17.271;

double b = 237.7;

double temp = (a * celsius) / (b + celsius) + log(humidity * 0.01);

double Td = (b * temp) / (a - temp);

return Td;

}

Тестирование и результаты

Вы можете использовать любую из вышеперечисленных схем, либо схему с I2C, либо схему с SPI. После загрузки кода в плату Arduino откройте Serial Monitor (окно монитора последовательной связи). В нем вы должны увидеть следующие результаты.

Последовательный монитор будет отображать температуру в градусах Цельсия, влажность в процентах, атмосферное давление в гПа, высоту в метрах, точку росы в градусах Цельсия и газ как значение сопротивления . Датчик используется для получения так называемого сопротивления газу, а затем рассчитывает индекс качества воздуха (IAQ) из комбинации показаний влажности и содержания газа в воздухе.

Используя код Adafruit BME680 Arduino, IAQ не может быть рассчитан. Поэтому вам нужно использовать какую-то другую библиотеку для расчета индекса качества воздуха (IAQ), что объясняется ниже.

Расчет IAQ BME680 с использованием библиотеки BSEC Arduino

Библиотека слияния BSEC была концептуализирована для обеспечения обработки сигналов более высокого уровня и слияния для BME680. Библиотека получает компенсированные значения датчика из API датчика . Она обрабатывает сигналы BME680 для предоставления запрошенных выходов датчика.

Индекс IAQ является функцией влажности, которая составляет до 25%, и концентрации газа, которая составляет до 75%. В этой текущей версии для индекса используются только влажность и концентрация газа, но добавление температуры было бы простым, поскольку слишком высокие или низкие температуры для людей добавляются к общему индексу качества воздуха вместе с влажностью и концентрацией газа.

Библиотека BSEC поддерживается на 32-, 16- и 8-битных платформах MCU. И, к сожалению, библиотека не поддерживается Arduino UNO, Nano, Pro Mini и т. д. Библиотека поддерживается только некоторыми платами Arduino, такими как Arduino MEGA 2560, Arduino Zero и Arduino Due . Загрузите библиотеку по указанной ниже ссылке и используйте ее с поддерживаемой платой Arduino.

Загрузить: Библиотека BME680 BSECДобавьте библиотеку BSEC в среду разработки Arduino и следуйте инструкциям по этой ссылке, чтобы изменить библиотеку.

Исходный код программы

Скопируйте следующий код и загрузите его на поддерживаемую плату Arduino.

#include "bsec.h"
 
// Helper functions declarations
void checkIaqSensorStatus(void);
void errLeds(void);
 
// Create an object of the class Bsec
Bsec iaqSensor;
 
String output;
 
// Entry point for the example
void setup(void)
{
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin();
 
  iaqSensor.begin(BME680_I2C_ADDR_PRIMARY, Wire);
  output = "\nBSEC library version " + String(iaqSensor.version.major) + "." + String(iaqSensor.version.minor) + "." + String(iaqSensor.version.major_bugfix) + "." + String(iaqSensor.version.minor_bugfix);
  Serial.println(output);
  checkIaqSensorStatus();
 
  bsec_virtual_sensor_t sensorList[10] = {
    BSEC_OUTPUT_RAW_TEMPERATURE,
    BSEC_OUTPUT_RAW_PRESSURE,
    BSEC_OUTPUT_RAW_HUMIDITY,
    BSEC_OUTPUT_RAW_GAS,
    BSEC_OUTPUT_IAQ,
    BSEC_OUTPUT_STATIC_IAQ,
    BSEC_OUTPUT_CO2_EQUIVALENT,
    BSEC_OUTPUT_BREATH_VOC_EQUIVALENT,
    BSEC_OUTPUT_SENSOR_HEAT_COMPENSATED_TEMPERATURE,
    BSEC_OUTPUT_SENSOR_HEAT_COMPENSATED_HUMIDITY,
  };
 
  iaqSensor.updateSubscription(sensorList, 10, BSEC_SAMPLE_RATE_LP);
  checkIaqSensorStatus();
 
  // Print the header
  output = "Timestamp [ms], raw temperature [°C], pressure [hPa], raw relative humidity [%], gas [Ohm], IAQ, IAQ accuracy, temperature [°C], relative humidity [%], Static IAQ, CO2 equivalent, breath VOC equivalent";
  Serial.println(output);
}
 
// Function that is looped forever
void loop(void)
{
  unsigned long time_trigger = millis();
  if (iaqSensor.run()) { // If new data is available
    output = String(time_trigger);
    output += ", " + String(iaqSensor.rawTemperature);
    output += ", " + String(iaqSensor.pressure);
    output += ", " + String(iaqSensor.rawHumidity);
    output += ", " + String(iaqSensor.gasResistance);
    output += ", " + String(iaqSensor.iaq);
    output += ", " + String(iaqSensor.iaqAccuracy);
    output += ", " + String(iaqSensor.temperature);
    output += ", " + String(iaqSensor.humidity);
    output += ", " + String(iaqSensor.staticIaq);
    output += ", " + String(iaqSensor.co2Equivalent);
    output += ", " + String(iaqSensor.breathVocEquivalent);
    Serial.println(output);
  } else {
    checkIaqSensorStatus();
  }
}
 
// Helper function definitions
void checkIaqSensorStatus(void)
{
  if (iaqSensor.status != BSEC_OK) {
    if (iaqSensor.status < BSEC_OK) {
      output = "BSEC error code : " + String(iaqSensor.status);
      Serial.println(output);
      for (;;)
        errLeds(); /* Halt in case of failure */
    } else {
      output = "BSEC warning code : " + String(iaqSensor.status);
      Serial.println(output);
    }
  }
 
  if (iaqSensor.bme680Status != BME680_OK) {
    if (iaqSensor.bme680Status < BME680_OK) {
      output = "BME680 error code : " + String(iaqSensor.bme680Status);
      Serial.println(output);
      for (;;)
        errLeds(); /* Halt in case of failure */
    } else {
      output = "BME680 warning code : " + String(iaqSensor.bme680Status);
      Serial.println(output);
    }
  }
}
 
void errLeds(void)
{
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(100);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(100);
}

100

101

102

#include "bsec.h"

// Helper functions declarations

void checkIaqSensorStatus(void);

void errLeds(void);

// Create an object of the class Bsec

Bsec iaqSensor;

String output;

// Entry point for the example

void setup(void)

{

Serial.begin(115200);

Wire.begin();

iaqSensor.begin(BME680_I2C_ADDR_PRIMARY, Wire);

output = "\nBSEC library version " + String(iaqSensor.version.major) + "." + String(iaqSensor.version.minor) + "." + String(iaqSensor.version.major_bugfix) + "." + String(iaqSensor.version.minor_bugfix);

Serial.println(output);

checkIaqSensorStatus();

bsec_virtual_sensor_t sensorList[10] = {

BSEC_OUTPUT_RAW_TEMPERATURE,

BSEC_OUTPUT_RAW_PRESSURE,

BSEC_OUTPUT_RAW_HUMIDITY,

BSEC_OUTPUT_RAW_GAS,

BSEC_OUTPUT_IAQ,

BSEC_OUTPUT_STATIC_IAQ,

BSEC_OUTPUT_CO2_EQUIVALENT,

BSEC_OUTPUT_BREATH_VOC_EQUIVALENT,

BSEC_OUTPUT_SENSOR_HEAT_COMPENSATED_TEMPERATURE,

BSEC_OUTPUT_SENSOR_HEAT_COMPENSATED_HUMIDITY,

};

iaqSensor.updateSubscription(sensorList, 10, BSEC_SAMPLE_RATE_LP);

checkIaqSensorStatus();

// Print the header

output = "Timestamp [ms], raw temperature [°C], pressure [hPa], raw relative humidity [%], gas [Ohm], IAQ, IAQ accuracy, temperature [°C], relative humidity [%], Static IAQ, CO2 equivalent, breath VOC equivalent";

Serial.println(output);

}

// Function that is looped forever

void loop(void)

{

unsigned long time_trigger = millis();

if (iaqSensor.run()) { // If new data is available

output = String(time_trigger);

output += ", " + String(iaqSensor.rawTemperature);

output += ", " + String(iaqSensor.pressure);

output += ", " + String(iaqSensor.rawHumidity);

output += ", " + String(iaqSensor.gasResistance);

output += ", " + String(iaqSensor.iaq);

output += ", " + String(iaqSensor.iaqAccuracy);

output += ", " + String(iaqSensor.temperature);

output += ", " + String(iaqSensor.humidity);

output += ", " + String(iaqSensor.staticIaq);

output += ", " + String(iaqSensor.co2Equivalent);

output += ", " + String(iaqSensor.breathVocEquivalent);

Serial.println(output);

} else {

checkIaqSensorStatus();

}

// Helper function definitions

void checkIaqSensorStatus(void)

{

if (iaqSensor.status != BSEC_OK) {

if (iaqSensor.status < BSEC_OK) {

output = "BSEC error code : " + String(iaqSensor.status);

Serial.println(output);

for (;;)

errLeds(); /* Halt in case of failure */

} else {

output = "BSEC warning code : " + String(iaqSensor.status);

Serial.println(output);

}

if (iaqSensor.bme680Status != BME680_OK) {

if (iaqSensor.bme680Status < BME680_OK) {

output = "BME680 error code : " + String(iaqSensor.bme680Status);

Serial.println(output);

for (;;)

errLeds(); /* Halt in case of failure */

} else {

output = "BME680 warning code : " + String(iaqSensor.bme680Status);

Serial.println(output);

}

void errLeds(void)

{

pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);

digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);

delay(100);

digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);

delay(100);

}

Следующие параметры будут отображаться каждые 3 секунды:
1. Временная метка в миллисекундах.
2. Исходная температура в °C.
3. Давление в гПа.
4. Исходная относительная влажность в %.
5. Исходные данные с газового датчика в виде значения сопротивления в Ом.
6. Индекс качества воздуха в помещении.
7. Точность качества воздуха в помещении.
8. Температура в °C.
9. Относительная влажность в %.
10. Статическое качество воздуха в помещении.
11. Эквивалент CO2.
12. Выходной эквивалент VOC в выдыхаемом воздухе.

Начальное значение индекса BME680 IAQ составляет 25,00 и оно остается таким в течение длительного времени. Только через несколько минут значение IAQ начинает дрейфовать.

Видео с демонстрацией работы проекта

Ссылка на видео на YouTube

(Проголосуй первым!)

Загрузка...

37 просмотров

Подключение интегрированного датчика окружающей среды BME680 к Arduino

Необходимые компоненты

Интегрированный датчик окружающей среды BME680

Технические характеристики и особенности BME680

Распиновка BME680

Типичные приложения и BME680

Изменение адреса по умолчанию I2C BME680

BME680 как датчик IAQ (качества воздуха в помещении)

Схема проекта

Взаимодействие BME680 с Arduino с использованием интерфейса I2C

Взаимодействие BME680 с Arduino с использованием интерфейса SPI

Библиотека Adafruit BME680 для Arduino

Исходный код программы

Код программы для интерфейса I2C

Код программы для интерфейса SPI

Тестирование и результаты

Расчет IAQ BME680 с использованием библиотеки BSEC Arduino

Исходный код программы

Видео с демонстрацией работы проекта

Добавить комментарий Отменить ответ

Необходимые компоненты

Интегрированный датчик окружающей среды BME680

Технические характеристики и особенности BME680

Распиновка BME680

Типичные приложения и BME680

Изменение адреса по умолчанию I2C BME680

BME680 как датчик IAQ (качества воздуха в помещении)

Схема проекта

Взаимодействие BME680 с Arduino с использованием интерфейса I2C

Взаимодействие BME680 с Arduino с использованием интерфейса SPI

Библиотека Adafruit BME680 для Arduino

Исходный код программы

Код программы для интерфейса I2C

Код программы для интерфейса SPI

Тестирование и результаты

Расчет IAQ BME680 с использованием библиотеки BSEC Arduino

Исходный код программы

Видео с демонстрацией работы проекта

Похожие статьи

Добавить комментарий Отменить ответ