การเชื่อมต่อ BMP180 (Barometric Pressure Sensor) กับ Arduino: 9 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

BMP-180 เป็นเซ็นเซอร์ความดันบรรยากาศแบบดิจิตอลพร้อมอินเทอร์เฟซ i2c เซ็นเซอร์ขนาดเล็กจาก Bosch นี้ค่อนข้างสะดวกเพราะมีขนาดเล็ก กินไฟน้อยและมีความแม่นยำสูง

เราสามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ วัดระดับความสูงสัมพัทธ์ หรือแม้แต่ค้นหาความเร็วในแนวตั้ง (ขึ้น/ลง) ของวัตถุได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับว่าเราตีความการอ่านของเซ็นเซอร์อย่างไร

สำหรับคำแนะนำนี้ ฉันจะมุ่งเน้นไปที่การทำให้เซ็นเซอร์ทำงานกับ Arduino

ขั้นตอนที่ 1: ประวัติความเป็นมาเล็กน้อยเกี่ยวกับบารอมิเตอร์: แรงดันเปิดอยู่

บารอมิเตอร์วัดความดันสัมบูรณ์ของอากาศรอบๆ ความดันแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและระดับความสูง การใช้บารอมิเตอร์ในการทำนายพายุเกิดขึ้นตั้งแต่ศตวรรษที่ 17 สมัยนั้นบารอมิเตอร์เป็นแท่งแก้วยาวที่เต็มไปด้วยปรอทเหลว และด้วยเหตุนี้หน่วยของ 'ความดันปรอท' จึงมา

ในเวลาเพียงไม่กี่ทศวรรษ เครื่องดนตรีนี้กลายเป็นสินค้าที่มีประโยชน์อย่างแท้จริง ทุกคนมีตั้งแต่นักวิทยาศาสตร์มืออาชีพและชายทะเลไปจนถึงมือสมัครเล่น พวกเขาสังเกตเห็นว่าการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของความกดอากาศจะนำไปสู่ 'สภาพอากาศเลวร้าย' การคาดการณ์เหล่านี้ไม่มีความแม่นยำเลย จนกระทั่งช่วงกลางศตวรรษที่ 18 เมื่อค่อยๆ พัฒนาตารางการคาดการณ์โดยละเอียด หากคุณสนใจเกี่ยวกับประวัติของบารอมิเตอร์และวิธีพยากรณ์อากาศจากค่าต่างๆ โปรดอ่านลิงก์นี้

นอกเหนือจากการสังเกตการณ์สภาพอากาศแล้ว การใช้เซ็นเซอร์ความดันบรรยากาศใหม่อีกอย่างหนึ่งคือการคำนวณระดับความสูงสัมพัทธ์ของสถานที่ นี่คือสิ่งที่น่าสนใจ จำสูตร (P = h * rho * g) จากวิชาฟิสิกส์ได้ไหม? ปรากฎว่าเราสามารถคำนวณความสูงสัมพัทธ์ของสถานที่โดยใช้ BMP-180 เรียบร้อยใช่มั้ย

ขั้นตอนที่ 2: รวบรวมอุปกรณ์

ย้อนเวลากลับไปสู่ศตวรรษที่ 21 ตอนนี้เรามีบทเรียนประวัติศาสตร์ที่สำคัญ 'มาก' เกี่ยวกับบารอมิเตอร์แล้ว กลับไปที่รายการสิ่งของที่เราต้องการสำหรับสิ่งที่ไม่น่าเชื่อถือนี้

1. เขียงหั่นขนมและจัมเปอร์

2. BMP-180

3. บอร์ด Arduino ใดๆ (ฉันใช้ Arduino Pro Micro แต่บอร์ด Arduino ใด ๆ ก็เพียงพอแล้ว)

4. สาย USB และคอมพิวเตอร์ที่รัน Arduino IDE. ได้

ขั้นตอนที่ 3: เดินสายขึ้น

เนื่องจาก BMP-180 ทำงานบนอินเทอร์เฟซ i2c การเชื่อมต่อจึงเป็นเรื่องง่าย ค้นหาพิน i2c สองตัวทั้งนี้ขึ้นอยู่กับบอร์ด Arduino ที่คุณใช้ บอร์ด --------------------------------- หมุด I2C / TWI

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

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

ครบกำหนด -----------------------------------20 (SDA), 21 (SCL), SDA1, SCL1

สำหรับพิน VCC ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเซ็นเซอร์ของคุณทนต่อ 5v หรือไม่ หากไม่เป็นเช่นนั้น ให้เพิ่มพลังงานเป็น 3.3v บอร์ดฝ่าวงล้อมที่ฉันใช้มีตัวควบคุม 3.3v ในตัวซึ่งทำให้ทนต่อ 5v

ดังนั้นการเชื่อมต่อวงจรของฉันจึงเป็นดังนี้: Arduino -> BMP-180D2 (SDA) -> SDAD3(SCL) -> SCL5v -> VCCGND -> GND

สิ่งที่อาจผิดพลาดได้ในขั้นตอนนี้: 1. ตรวจสอบสาย VCC และ GND อีกครั้งก่อนเปิดเครื่อง คุณอาจสร้างความเสียหายให้กับเซ็นเซอร์2. SDA SDA และ SCL SCL อย่าผสมกัน

ขั้นตอนที่ 4: การเลือกห้องสมุดที่เหมาะสม

มาเลือกห้องสมุดที่จะทำให้ชีวิตเราง่ายขึ้นด้วย BMP-180 แม้ว่าจะเป็นเซ็นเซอร์ที่ชาญฉลาด แต่ก็มีคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนมากมายที่เกี่ยวข้องกับการใช้อย่างถูกต้อง การคำนวณ เช่น การแปลงจากหน่วยความดันเป็นการแก้ไขความดันระดับน้ำทะเล… มันทำให้สิ่งต่างๆ ยากขึ้นสำหรับผู้ที่ข้ามไปเรียนฟิสิกส์หลายชั้นตั้งแต่เริ่ม….:(วิธีแก้ปัญหา? Libraries! จนถึงตอนนี้ฉันใช้ 3 ไลบรารี่ที่แตกต่างกันสำหรับ BMP180 1. The sparkfun BMP180 library

2. Adafruit BME085 API (v1) (ฉันจะใช้อันนี้สำหรับคำแนะนำนี้)

3. Adafruit BME085 API (v2)

เหตุผลที่ฉันเชื่อมโยงห้องสมุดทั้งสามนั้นเป็นเพราะแต่ละห้องสมุดมีข้อดีและข้อเสีย หากคุณต้องการทำงานให้เสร็จ ห้องสมุด Adafruit ก็เยี่ยมมาก ใช้งานง่ายและมาพร้อมกับเอกสารที่ดีมาก ในทางกลับกัน ไลบรารี sparkfun ให้การเรียนรู้เพิ่มเติมมากมาย เนื่องจากคุณจะต้องทำการคำนวณด้วยตนเองเป็นจำนวนมาก หากคุณสนใจในเรื่องนี้ ลองดูบทแนะนำที่น่าทึ่งนี้จาก sparkfun