Рубрики
Проекты на ESP32

Метеостанция на ESP32 и датчике BME280

В данной статье мы рассмотрим как сделать мини-метеостанцию ​​с помощью ESP32 и датчика барометрического давления BME280, которая может предоставлять информацию об атмосферном давлении, температуре и влажности в режиме реального времени. Используя датчик BME280, мы даже можем измерять высоту над уровнем моря.

Датчик BME280 достаточно прост в использовании, предварительно откалиброван и не требует дополнительных компонентов. Вы можете просто начать измерять относительную влажность, температуру, барометрическое давление и приблизительную высоту в кратчайшие сроки. Поэтому здесь мы просто подключим датчик барометрического давления BME280 к модулю Wifi ESP32 и отобразим все измеренные параметры, такие как температура, давление, влажность и высота на веб-странице.

Ранее на нашем сайте мы рассматривали проект похожей метеостанции на основе платы Arduino и датчике BME280.

Метеостанция — это устройство, которое собирает данные, связанные с погодой и окружающей средой, используя различные датчики. Существует два типа метеостанций: один из них имеет собственные датчики, а второй тип метеостанций — это станции, где мы извлекаем данные с серверов метеостанций с помощью процессора Интернета вещей (IoT). В этом руководстве мы выберем первый вариант, то есть мы разработаем собственную метеостанцию, используя только один датчик BME280 для сбора информации об окружающей среде.

Необходимые компоненты

  1. Модуль ESP32 (купить на AliExpress).
  2. Датчик BME280 (купить на AliExpress).
  3. Макетная плата.
  4. Соединительные провода.

Реклама: ООО «АЛИБАБА.КОМ (РУ)» ИНН: 7703380158

Датчик давления, температуры и влажности BME280

Датчик влажности, температуры и давления Bosch BME280 — это интегрированный датчик окружающей среды, который очень мал по размеру и потребляет мало энергии. Этот атмосферный датчик BME280 — это простой способ измерения барометрического давления, влажности и показаний температуры, не занимая при этом слишком много места. По сути, все, что вам нужно знать об атмосферных условиях, вы можете узнать из этого крошечного датчика.

Этот модуль использует датчик окружающей среды производства Bosch с датчиком температуры и барометрического давления, который является следующим поколением обновлений популярного датчика BMP085/BMP180/BMP183. Этот датчик отлично подходит для всех видов погодных измерений и может использоваться как с интерфейсом I2C, так и с интерфейсом SPI! Этот прецизионный датчик от Bosch является лучшим недорогим, точным решением для измерения барометрического давления с абсолютной точностью ±1 гПа и температуры с точностью ±1,0 °C. Поскольку давление меняется с высотой, а измерения давления настолько хороши, вы также можете использовать его в качестве высотомера с точностью ±1 метр. Чтобы узнать больше об этом датчике, проверьте спецификацию BME280.

Особенности BME280

  1. Интерфейс: I2C и SPI.
  2. Напряжение питания: от 1,71 В до 3,6 В.
  3. Диапазон температур: от -40 до +85°C.
  4. Диапазон влажности: от 0% до 100% отн. влажности.
  5. Диапазон давления: от 300 гПа до 1100 гПа.
  6. Датчик влажности и датчик давления можно включать/отключать независимо друг от друга.

Приложения

  1. Контекстная осведомленность, например, обнаружение кожи, обнаружение смены помещения.
  2. Мониторинг здоровья/благополучия.
  3. Управление домашней автоматикой.
  4. Управление отоплением, вентиляцией, кондиционированием воздуха (HVAC).
  5. Интернет вещей.
  6. Улучшение GPS и навигация внутри и вне помещений.
  7. Прогноз погоды.
  8. Индикация вертикальной скорости (скорость подъема/опускания).

Распиновка BME280

Интерфейс BME280 I2C использует следующие контакты:
1. VCC: от 1,71 В до 3,6 В.
2. GND: подключить к GND.
3. SCL: линия синхронизации (SCK).
4. SDA: линия передачи данных (SDI).
5. CSB: должен быть подключен к VDDIO для выбора интерфейса I2C.
6. SDO: адрес I2C определяет контакт. Если SDO подключается к GND(0), адрес будет 0x76, если он подключается к VDDIO(1), адрес будет 0x77. В этом модуле мы подключили его к VDDIO, поэтому адрес должен быть 0x77.

Интерфейс I2C в датчике BME280

Модуль оснащен простым двухпроводным интерфейсом I2C, который можно легко соединить с любыми выводами I2C микроконтроллера. Адрес I2C по умолчанию модуля BME280 — 0x76, его можно легко изменить на 0x77.

На рынке доступны два разных BME280, адрес I2C которых можно изменить. Для модуля ниже, если вы удалите соединение с SDO на GND , адрес изменится на 0x77 .

На рынке доступен другой модуль, который имеет только 4 контакта. Чтобы изменить его адрес I2C, найдите перемычку для пайки рядом с чипом.

По умолчанию средняя медная площадка соединена с левой площадкой. Поэтому вам нужно поцарапать соединение между средней и левой медной площадкой, чтобы разъединить их. Затем вы можете добавить каплю припоя между средней и правой медной площадкой, чтобы соединить их. Это позволяет вам установить адрес I2C 0x77.

Взаимодействие BME280 с модулем ESP32

Схема подключение датчика BME280 к модулю ESP32 представлена на следующем рисунке.

Подключите выводы SDA и SCL датчика BME280 к выводам ESP32 I2C GPIO, т.е. выводам GPIO22 и GPIO21 соответственно.

Исходный код программы

Исходный код программы для сопряжения BME280 с модулем ESP32 Wifi приведен ниже. Вы можете скопировать этот код и загрузить его на вашу плату ESP32.

Но перед этим вам нужно установить две библиотеки, то есть BME280 Library и Adafruit Unified Sensor Library. Для этого вы можете просто зайти в менеджер библиотек и установить эти две библиотеки:

А вот и код необходимой программы.

Видео, демонстрирующее процесс сборки и работы проекта

Ссылка на видео на youtube

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *