Trema-модуль датчик давления

Trema-модуль датчик давления - это цифровой модуль на базе чипа BMP280, подключаемый по шине I2C (адрес 0x77), позволяющий получить текущие значения атмосферного давления и температуры окружающей среды. Еще одним применением данного модуля является определений высоты, которая зависит от давления и рассчитывается по международной барометрической формуле. Точность Trema барометра позволяет фиксировать изменение высоты от 20 см.


Общие сведения:

Trema-модуль датчик давления построен на базе чипа BMP280 (Bosch Module Pressure), оснащён преобразователем уровней на базе чипа PCA9306 и линейным стабилизатором на базе чипа RT9193. Чип BMP280 оснащён пьезорезистивным датчиком, термодатчиком, АЦП, памятью EEPROM и RAM, а так же микроконтроллером с поддержкой циклического вычисления измерений (при получении запроса, модуль сразу возвращает ответ, не тратя время на вычисления, как это делал чип BMP180). Чип PCA9306 позволяет передавать данные по шине I2C с уровнями от 3,3 до 5,5 В. Чип RT9193, позволяет подключать Trema-модуль к источнику питания от 3,3 до 5,5 В постоянного тока. Основной чип модуля, BMP280, имеет меньшие габариты и лучшие характеристики по сравнению со своими предшественниками BMP185 и BMP085.

Спецификация:

  • Напряжение питания модуля: 3,3 или 5 В постоянного тока (поддерживаются оба уровня).
  • Потребляемый ток: до 2 мА во время измерений (зависит от режима точности).
  • Потребляемый ток: до 0,2 мА в режиме ожидания.
  • Измеряемое давление: от 30'000 до 110'000 Па (разрешение 0,16 Па)
  • Измеряемая температура: от 0 до +65 °C (разрешение 0,01°C)
  • Рабочая частота шины I2C: до 3,4 МГц.
  • Адрес модуля на шине I2C: 0x77.
  • Уровень логической «1» на шине I2C: от 0,7*Vcc до Vcc (где Vcc это напряжение питания модуля)
  • Подготовка к первому запуску после подачи питания: не менее 2 мс.
  • Рабочая температура: -40 … +85 °C
  • Габариты: 30x30 мм.

Подключение:

Модуль подключается к Arduino через аппаратную шину I2C. Логические уровни шины I2C не должны превышать напряжение питания.

Питание:

Входное напряжение питания от 3,3 до 5,5 В постоянного тока, подаётся на выводы VIN и GND модуля.

Работа с модулем:

Для работы с модулями на базе чипов BMP180 и BMP280, предлагаем воспользоваться разработанной нами библиотекой iarduino_Pressure_BMP позволяющей получать температуру, давление и высоту. У нашей библиотеки есть ряд преимуществ: она позволяет заменять датчики BMP180 / BMP280 без изменения скетча и схемы включения; она позволяет выбирать режим точности показаний (значение передискретизации) и единицы измерения выводимого давления (Па или мм.рт.ст.); для расчёта высоты, ей не нужно указывать давление над уровнем моря, а достаточно указать любую начальную высоту в качестве аргумента функции begin([высота]). Если вы указали 0 метров (значение по умолчанию), то подняв модуль на 10 метров - получите результат +10, а опустив на 10 метров - получите результат -10. Если в качестве аргумента функции brgin([высота]) указать высоту над уровнем моря, то все остальные значения высоты будут соответствовать действительной высоте над уровнем моря. Уменьшая точность измерений Вы ускорите процесс получения результата.

Примеры:

#include <iarduino_Pressure_BMP.h>   // Подключаем библиотеку для работы с датчиками BMP180 или BMP280
iarduino_Pressure_BMP sensor;        // Создаём объект sensor для работы с датчиком адрес которого на шине I2C установлен по умолчанию.
void setup(){
    Serial.begin(9600);
    delay(1000);
    sensor.begin();                  // Инициируем работу с датчиком (начальная высота по умолчанию = 0 метров)
}
void loop (){
                                     // Читаем показания (давление возвращается в мм.рт.ст.)
  if(sensor.read(1))                 {Serial.println((String)"CEHCOP BMP" + sensor.type + ": \t P = " + sensor.pressure + "\tMM.PT.CT, \t T = " + sensor.temperature + " *C, \t\t B = "+sensor.altitude+" M.");}
  else                               {Serial.println("HET OTBETA OT CEHCOPA");}
                                     // Читаем показания (давление возвращается в Па)
  if(sensor.read(2))                 {Serial.println((String)"CEHCOP BMP" + sensor.type + ": \t P = " + sensor.pressure + "\tPa, \t\t T = "     + sensor.temperature + " *C, \t\t B = "+sensor.altitude+" M.");}
  else                               {Serial.println("HET OTBETA OT CEHCOPA");}
  delay(3000);                       // Ждём 3 секунды (не обязательно)
}

Описание функций библиотеки:

Подключение библиотеки:
                                     // Для работы с датчиком BMP180 или BMP280 у которого установлен адрес I2C по умолчанию (0x77)
#include <iarduino_Pressure_BMP.h>   // Подключаем библиотеку для работы с датчиками BMP180 / BMP280
iarduino_Pressure_BMP sensor;        // Создаём объект sensor
                                     // Для работы с датчиком BMP180 или BMP280 у которого установлен не стандартный адрес шины I2C
#include <iarduino_Pressure_BMP.h>   // Подключаем библиотеку для работы с датчиками BMP180 / BMP280
iarduino_Pressure_BMP sensor(0x76);  // Создаём объект sensor указывая адрес датчика на шине I2C
Функция begin();
  • Назначение: Инициализация работы с датчиком.
  • Синтаксис: begin( [ ВЫСОТА ] );
  • Параметры:
    • ВЫСОТА - начальная высота в метрах (например высота над уровнем моря).
  • Возвращаемые значения: bool - результат инициализации (true или false).
  • Примечание:
    • Если вызвать функцию без параметра, то начальная высота будет равна 0 м.
    • Функцию можно вызвать однократно (в коде setup), а можно и многократно (для корректировки или изменения начальной высоты).
    • После вызова функции в переменные type и version будет сохранён тип и версия датчика.
  • Пример:
sensor.begin();                      // Инициируем работу датчика с начальной высотой модуля 0 метров.
                                     // Если после этого поднять  модуль на  5 метров и вызвать функцию read(), то в переменной altitude будет значение 5
                                     // Если после этого опустить модуль на 25 метров и вызвать функцию read(), то в переменной altitude будет значение -25
Функция read();
  • Назначение: Чтение показаний датчика в переменные temperature, pressure и altitude.
  • Синтаксис: read( [ ЦИФРА ] );
  • Параметры:
    • ЦИФРА - 1 или 2 (по умолчанию 1). Если 1 то давление рассчитывается в мм.рт.ст., если 2 то давление рассчитывается в Па
  • Возвращаемые значения: bool - результат успешности чтения (true или false).
  • Примечание:
    • Если вызвать функцию без параметра, то атмосферное давление будет рассчитано в мм.рт.ст.
    • После вызова данной функции в переменные temperature, pressure и altitude будут сохранены новые значения.
  • Пример:
sensor.read();                       // Читаем показания датчика и сохраняем их в переменные temperature, pressure и altitude.
Функция measurement();
  • Назначение: Выбор точности измерений.
  • Синтаксис: measurement( ЦИФРА );
  • Параметры:
    • ЦИФРА - положительное целочисленное значение от 0 (минимальная) до 3 (для bmp180) или 4 (для bmp280) включительно.
  • Возвращаемые значения: bool - результат применения (true или false).
  • Примечание:
    • Увеличение точности показаний достигается снижением уровня шумов благодаря увеличению передискретизации при считывании показаний.
    • Данная функция является необязательной, т.к. по умолчанию установлена максимальная точность.
    • Если значение параметра будет выше допустимого, то установится максимальная точность.
    • Уменьшение точности приведёт к уменьшению энергопотребления, а при работе с датчиком bmp180 еще и к ускорению чтения данных.
  • Пример:
sensor.measurement(0);               // Устанавливаем самый низкий уровень точности (передискретизации) при считывании данных.
Переменная temperature
  • Значение: Содержит температуру окружающей среды в °С.
  • Тип данных: float.
Переменная pressure
  • Значение: Содержит атмосферное давление в мм.рт.ст. или Па.
  • Тип данных: float.
Переменная altitude
  • Значение: Содержит высоту относительно начальной в м.
  • Тип данных: float.
Переменная type
  • Значение: Содержит тип датчика (число 180 или 280)
  • Тип данных: int.
Переменная version
  • Значение: Содержит версию датчика
  • Тип данных: int.

Применение:

  • Получение данных для метеостанций
  • Получение высоты для летательных аппаратов
  • Получение глубины для подводных аппаратов (требуется поместить модуль в водонепроницаемый пакет и пересчитывать глубину исходя из показаний давления, а не по данным высоты из библиотеки)

Ссылки:

Обсуждение

Присоединяйся

На главную