Понедельник, 06.04.2020, 23:31
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Каталог статей | Регистрация | Вход
Меню сайта
Реклама Google
Форма входа
Категории раздела
Это нужно знать! [17]
Изучаем AVR [30]
Программаторы [12]
Необходимое ПО [8]
Готовые устройства [73]
Справочная [38]
Инструмент [0]
Технология [8]
Литература [0]
Arduino скетчи [18]
Поиск
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Микроконтроллеры - это просто!
Главная » Статьи » Arduino скетчи

Подключение датчика BMP085 к Arduino

Датчика BMP085 дает нам возможность не только измерять атмосферное давление но и температуру воздуха а так же отображать высоту над уровнем моря.

BMP085 является своего рода высокоточным датчиком давления с ультра-низким энергопотреблением. Отличная производительность BMP085 и точность достигает минимального значения измерения давления 0.03hPa, и это с очень низким энергопотреблением, только 3μA.

Блок схема датчика BMP085 :

Основные характеристики датчика BMP085 :

  • Диапазон давления: 300 – 1100hPa
  • Напряжение питания: от 3 до 5V
  • LCC8 пакет: керамическом корпус (LCC)
  • Размер: 2 см × 1.57cm
  • Низкое энергопотребление: 5 мкА в стандартном режиме
  • Точность: режим пониженного энергопотребления, разрешение 0.06hPa (0,5 м)
  • Высокий линейный режим с разрешением 0.03hPa (0,25 м)
  • Подключение: протокол связи I2C
  • Возможность измерения температуры
  • Время отклика: 7.5ms
  • Ток в режиме ожидания: 0,1 мкA
  •  Устраняет необходимость использования внешней тактовой цепи
  • Температурная компенсация

Контакты датчика BMP085 :

Датчик имеет 6 контактов для подключения к разным устройствам

Подключение датчика BMP085 :

Для подключения датчика BMP085 к arduino нам понадобится только 4 контакта:

  • Vcc – подключаем к питанию +5в
  • SDA – SDA на плате  arduino (A4)
  • SCL –  SCL на плате  arduino (A5)
  • GND – подключаем к питанию -5в

После успешного подключения датчика, требуется установить библиотеку для работы с датчиком.

У нас есть две библиотеки для работы с датчиком давления и мы их рассмотрим чуть позже, а для начала скачайте обе библиотеки.

Библиотека для работы с датчиком атмосферного давления BMP085 от Adafruit

Библиотека для работы с датчиком давления BMP085


Для начала рассмотрим библиотеку Adafruit BMP085, после установки которой открываем тестовый скетч BMP085test


#include <Wire.h>
#include <Adafruit_BMP085.h>
 
// Connect VCC of the BMP085 sensor to 3.3V (NOT 5.0V!)
// Connect GND to Ground
// Connect SCL to i2c clock - on '168/'328 Arduino Uno/Duemilanove/etc thats Analog 5
// Connect SDA to i2c data - on '168/'328 Arduino Uno/Duemilanove/etc thats Analog 4
// EOC is not used, it signifies an end of conversion
// XCLR is a reset pin, also not used here
 
Adafruit_BMP085 bmp;
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  if (!bmp.begin()) {
    Serial.println("Could not find a valid BMP085 sensor, check wiring!");
    while (1) {}
  }
}
 
void loop() {
    Serial.print("Temperature = ");
    Serial.print(bmp.readTemperature());
    Serial.println(" *C");
 
    Serial.print("Pressure = ");
    Serial.print(bmp.readPressure());
    Serial.println(" Pa");
 
    // Calculate altitude assuming 'standard' barometric
    // pressure of 1013.25 millibar = 101325 Pascal
    Serial.print("Altitude = ");
    Serial.print(bmp.readAltitude());
    Serial.println(" meters");
 
  // you can get a more precise measurement of altitude
  // if you know the current sea level pressure which will
  // vary with weather and such. If it is 1015 millibars
  // that is equal to 101500 Pascals.
    Serial.print("Real altitude = ");
    Serial.print(bmp.readAltitude(101500));
    Serial.println(" meters");
 
    Serial.println();
    delay(500);
}


и загружаем его в нашу плату arduino uno , потом открываем монитор порта и смотрим показания датчика

Temperature = 23.93 *C                   температура в градусах Цельсия
Pressure = 98918 Pa                           атмосферное давление в Паскаля
Altitude = 201.76 meters                 высота над уровнем моря в метрах при стандартном давлении 1013.25  миллибар = 101325 Па (автоматически  определенная высота )
Real altitude = 215.91 meters        высота над уровнем моря в метрах при установленном давлении 1015  миллибар = 101500 Па ( значение можно установить вручную в миллибарах для более точного отображения высоты)

 

С показаниями датчика мы разобрались, а теперь можно переходить к второй библиотеке BMP085

у которой есть три тестовых скетча для демонстрации работы датчика давления.

Для начала откроем первый скетч BMP085_output


// BMP085_output
// by Filipe Vieira
// Simple example of library usage with almost every BMP085 and lib features being used.
 
#include <Wire.h>
#include <BMP085.h>
 
BMP085 dps = BMP085();
long Temperature = 0, Pressure = 0, Altitude = 0;
 
void setup(void) {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  delay(1000);
 
  dps.init();   
 
  showall();
 
  Serial.println("Registers dump");
  Serial.println("==========================================================");
  dumpRegisters();
  Serial.println("Calibration data");
  Serial.println("==========================================================");
  dps.dumpCalData();
 
  delay(5000);
}
 
void loop(void) {
  dps.getTemperature(&Temperature); 
  dps.getPressure(&Pressure);
  dps.getAltitude(&Altitude);
 
  Serial.print("Temp(C):");
  Serial.print(Temperature);
  Serial.print("  Alt(cm):");
  Serial.print(Altitude);
  Serial.print("  Pressure(Pa):");
  Serial.println(Pressure);
}
 
void showall(void) { 
  Serial.println("Current BMP085 settings");
  Serial.println("==========================================================");
  Serial.print("device address                  = 0x");
  Serial.println(dps.getDevAddr(), HEX);
  Serial.print("Mode                            = ");
  switch (dps.getMode()) {
    case MODE_ULTRA_LOW_POWER: 
      Serial.println("MODE_ULTRA_LOW_POWER");
      break;
    case MODE_STANDARD: 
      Serial.println("MODE_STANDARD");
      break;    
    case MODE_HIGHRES: 
      Serial.println("MODE_HIGHRES");
      break;    
    case MODE_ULTRA_HIGHRES:     
      Serial.println("MODE_ULTRA_HIGHRES");
      break; 
  }  
}
 
void dumpRegisters() {
  byte ValidRegisterAddr[]={0xAA,0xAB,0xAC,0xAD,0xAE,0xAF,0xB0,0xB1,0xB2,0xB3,0xB4,0xB5,

0xB6,0xB7,0xB8,0xB9,0xBA,0xBB,0xBC,0xBD,0xBE,0xBF,0xF6,0xF7,0xF8,0xF9}; 
  byte _b, i, totregisters = sizeof(ValidRegisterAddr);
  Serial.println("---dump start---");
  Serial.println("Register address|Register data");
  Serial.println("Reg.address(hex,dec) Reg.data(bin,hex,dec)");
  for (i=0;i<totregisters;i++){    
    Serial.print("0x");
    Serial.print(ValidRegisterAddr[i], HEX);
    Serial.print(",");
    Serial.print(ValidRegisterAddr[i], DEC);
    Serial.print(",");
    dps.readmem(ValidRegisterAddr[i], 1, &_b);
    Serial.print("b");
    print_bits(_b);
    Serial.print(",0x");
    Serial.print(_b,HEX);
    Serial.print(",");
    Serial.println(_b,DEC);  
  }
  Serial.println("---dump end---");
}
 
void print_bits(byte val){
  int i;
  for(i=7; i>=0; i--) 
    Serial.print(val >> i & 1, BIN);
}
/* void print_unit16(uint16_t val){
  int i;
  for(i=15; i>=0; i--) 
    Serial.print(val >> i & 1, BIN);

*/


После заливки скетча в arduino uno открываем монитор порта и смотрим

Скетч определил адрес устройства  device address = 0x77  ( может нам потребоваться при подключении нескольких датчиков одновременно ) и сделал калибровку всех параметров , а потом отобразил значения температуры Temp(C):239,  высоты  Alt(cm):-188 и давления Pressure(Pa):98901     —-  в основном этот скетч служит для общего тестирования датчика BMP085.

Далее мы откроем тестовый скетч BMP085_test1


// BMP085_test1
// by Filipe Vieira
// Simple test of BMP085 output using default settings.
// This example requires AUTO_UPDATE_TEMPERATURE to be true in bmp085.h otherwise temperature will not update.
// IMPORTANT!! To get correct values you MUST CHANGE init() parameters, in 
// this example I've set 250m based on GPS data for my location.
 
#include <Wire.h>
#include <BMP085.h>
 
BMP085 dps = BMP085();      // Digital Pressure Sensor 
 
long Temperature = 0, Pressure = 0, Altitude = 0;
 
void setup(void) {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  delay(1000);
 
  // uncomment for different initialization settings
  //dps.init();     // QFE (Field Elevation above ground level) is set to 0 meters.
                  // same as init(MODE_STANDARD, 0, true);
 
  //dps.init(MODE_STANDARD, 101850, false);  // 101850Pa = 1018.50hPa, false = using Pa units
                  // this initialization is useful for normalizing pressure to specific datum.
                  // OR setting current local hPa information from a weather station/local airport (QNH).
 
  dps.init(MODE_ULTRA_HIGHRES, 25000, true);  // 250 meters, true = using meter units
                  // this initialization is useful if current altitude is known,
                  // pressure will be calculated based on TruePressure and known altitude.
 
  // note: use zeroCal only after initialization.
  // dps.zeroCal(101800, 0);    // set zero point
}            
 
void loop(void) { 
  dps.getPressure(&Pressure);
  dps.getAltitude(&Altitude);
 
  Serial.print("  Alt(cm):");
  Serial.print(Altitude);
  Serial.print("  Pressure(Pa):");
  Serial.println(Pressure);
}


Здесь скетч простой и для настройки датчика давления нам потребуется минимум усилий. А точнее если нам известно высоту над уровнем моря в том месте , где мы будем измерять давление то мы просто в строке


dps.init(MODE_ULTRA_HIGHRES, 25000, true);  // 250 meters, true = using meter units
                  // this initialization is useful if current altitude is known,
                  // pressure will be calculated based on TruePressure and known altitude.


меняем значение 25000 на нашу высоту , например 20900 —  что значит что наша высота составляет 209 метров над уровнем моря

dps.init(MODE_ULTRA_HIGHRES, 20900, true);  // 250 meters, true = using meter units
                  // this initialization is useful if current altitude is known,
                  // pressure will be calculated based on TruePressure and known altitude.


загружаем после этого скетч в ардуино и смотрим через монитор порта наши значения высоты и атмосферного давления

Ну а теперь переходим к третьему тестовому скетчу BMP085_test2

// BMP085_test2
// by Filipe Vieira
// Simple test of BMP085 output using default settings using dynamic update.
// In order to take full advantage of dynamic measurement, automatic temperature updates must be disabled.
// To disable automatic updates set AUTO_UPDATE_TEMPERATURE to false in bmp085.h.
// IMPORTANT!! To get correct values you MUST CHANGE init() parameters, in 
// this example I've set 250m based on GPS data for my location.
 
#include <Wire.h>
#include <BMP085.h>
 
BMP085 dps = BMP085();      // Digital Pressure Sensor 
 
long Pressure = 0, Altitude = 0;
unsigned long time1=0;
 
void setup(void) {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  delay(1000);
 
  // uncomment for different initialization settings
  //dps.init();     // QFE (Field Elevation above ground level) is set to 0 meters.
                  // same as init(MODE_STANDARD, 0, true);
 
  //dps.init(MODE_STANDARD, 101850, false);  // 101850Pa = 1018.50hPa, false = using Pa units
                  // this initialization is useful for normalizing pressure to specific datum.
                  // OR setting current local hPa information from a weather station/local airport (QNH).
 
  dps.init(MODE_STANDARD, 25000, true);  // 250 meters, true = using meter units
                  // this initialization is useful if current altitude is known,
                  // pressure will be calculated based on TruePressure and known altitude.
 
  // note: use zeroCal only after initialization.
  // dps.zeroCal(101800, 0);    // set zero point
}            
 
void loop(void) {   
  // calculate temperature every 1 sec (dynamic measurement)
  // NOTE: in order to take full advantage of dynamic measurement set AUTO_UPDATE_TEMPERATURE to false in bmp085.h
  if (((millis() - time1)/1000.0) >= 1.0) {     
     dps.calcTrueTemperature();
     time1 = millis();      
  }
 
  dps.getPressure(&Pressure);
  dps.getAltitude(&Altitude);
 
  Serial.print("  Alt(cm):");
  Serial.print(Altitude);
  Serial.print("  Pressure(Pa):");
  Serial.println(Pressure);
}


Настройка BMP085_test2 производится аналогично BMP085_test1 но в тестовом скетче номер 2 есть небольшое отличие, а именно он измеряет температуру динамически с интервалом в 1 секунду.

Но при загрузке скетча BMP085_test2 и открытии монитора порта мы не увидим отображения среднего значения температуры или просто температуры при загрузке BMP085_test1

Для того чтобы отображалась температура а не только значения высоты и давления, нам потребуется добавить в скетчи несколько строк кода, а именно в строку

long Pressure = 0, Altitude = 0;

меняем на

long Temperature = 0, Pressure = 0, Altitude = 0;

потом  строки

  dps.getPressure(&amp;Pressure);
  dps.getAltitude(&amp;Altitude);

меняем на

  dps.getTemperature(&amp;Temperature); 
  dps.getPressure(&amp;Pressure);
  dps.getAltitude(&amp;Altitude);

и строки

Serial.print("  Alt(cm):");
  Serial.print(Altitude);
  Serial.print("  Pressure(Pa):");
  Serial.println(Pressure);

меняем на

  Serial.print("Temp(C):");
  Serial.print(Temperature);
  Serial.print("  Alt(cm):");
  Serial.print(Altitude);
  Serial.print("  Pressure(Pa):");
  Serial.println(Pressure);

после этого загружаем скетч в arduino uno и открываем монитор порта

Теперь как мы видим у нас появилось отображение температуры в мониторе порта , но данные отображаются не очень красиво, и это мы будем менять. Для начала поменяем вывод на более удобный.

Например отобразим температуру в формате Temp(C):  23.7   высоту в метрах  Alt(m):250.19 а давление в мм.рт.ст. Pressure(mm):764.1

Для этого строчки кода

Serial.print("Temp(C):");
  Serial.print(Temperature);
  Serial.print("  Alt(cm):");
  Serial.print(Altitude);
  Serial.print("  Pressure(Pa):");
  Serial.println(Pressure);

меняем на

Serial.print("Temp(C):");
  Serial.print(Temperature*0.1,1);
  Serial.print("  Alt(m):");
  Serial.print(Altitude*0.01);
  Serial.print("  Pressure(mm):");
  Serial.println(Pressure/133.3,1);

Заливаем скетч и открываем монитор порта

И видим что теперь у нас данные отображаются более удобно и красиво.

Категория: Arduino скетчи | Добавил: Alex (09.10.2014)
Просмотров: 5031 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Copyright MyCorp © 2020