Giao diện BMP180 (Cảm biến áp suất khí quyển) Với Arduino: 9 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

BMP-180 là cảm biến áp suất khí quyển kỹ thuật số với giao diện i2c. Cảm biến nhỏ bé này của Bosch khá tiện dụng vì nó có kích thước nhỏ, tiêu thụ điện năng thấp và độ chính xác cao.

Tùy thuộc vào cách chúng tôi giải thích các chỉ số cảm biến, chúng tôi có thể theo dõi những thay đổi về thời tiết, đo độ cao tương đối hoặc thậm chí tìm tốc độ thẳng đứng (tăng / giảm) của một vật thể.

Vì vậy, đối với hướng dẫn này, tôi sẽ tập trung vào việc chỉ làm cho cảm biến hoạt động với Arduino.

Bước 1: Một chút lịch sử về phong vũ biểu: Áp suất đang tăng lên

Khí áp kế đo áp suất tuyệt đối của không khí xung quanh nó. Áp suất thay đổi tùy thuộc vào thời tiết và độ cao. Việc sử dụng phong vũ biểu để dự đoán các cơn bão đã diễn ra từ thế kỷ 17. Hồi đó phong vũ biểu là những thanh thủy tinh dài chứa đầy thủy ngân lỏng. Và do đó đã ra đời đơn vị 'áp suất thủy ngân'.

Chỉ trong vài thập kỷ, cây đàn này đã trở thành một vật dụng thực sự tiện dụng. Tất cả mọi người đều có chúng, từ các nhà khoa học chuyên nghiệp và những người đàn ông đi biển cho đến những người nghiệp dư. Họ nhận thấy rằng sự thay đổi áp suất không khí đột ngột sẽ dẫn đến 'thời tiết xấu'. Những dự báo này gần như không chính xác, cho đến giữa thế kỷ 18 khi dần dần một bảng dự báo chi tiết được phát triển. Nếu bạn quan tâm đến lịch sử của các phong vũ biểu và cách thực hiện dự báo thời tiết từ các giá trị, vui lòng xem liên kết này.

Ngoài các quan sát khí tượng, một công dụng mới khác của cảm biến áp suất khí quyển là tính toán độ cao tương đối của một địa điểm. Bây giờ đây là nơi mọi thứ trở nên thú vị. Hãy nhớ công thức, (P = h * rho * g) từ lớp vật lý? Hóa ra chúng ta có thể tính toán độ cao tương đối của một địa điểm bằng BMP-180. Gọn gàng hả?

Bước 2: Thu thập thiết bị

Thời gian để quay trở lại thế kỷ 21. Bây giờ chúng ta đã có một bài học lịch sử 'rất' quan trọng về phong vũ biểu, chúng ta hãy quay lại danh sách các vật dụng chúng ta cần cho điều khó hiểu này.

1. Breadboard và jumper

2. BMP-180

3. Bất kỳ bảng Arduino nào. (Tôi đang sử dụng Arduino Pro Micro, nhưng bất kỳ bảng arduino nào cũng đủ)

4. Cáp USB và máy tính có thể chạy Arduino IDE

Bước 3: Nối dây

Vì BMP-180 chạy trên giao diện i2c nên việc kết nối nó thật dễ dàng. Tùy thuộc vào bảng Arduino bạn đang sử dụng, hãy tìm hai chân i2c. Bảng --------------------------------- Chân I2C / TWI

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

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

Đến hạn ---------------------------------- 20 (SDA), 21 (SCL), SDA1, SCL1

Đối với chân VCC, hãy đảm bảo kiểm tra xem cảm biến của bạn có chịu được 5v hay không. Nếu không, chỉ cần cấp nguồn cho nó lên đến 3.3v. Bo mạch phá vỡ mà tôi đang sử dụng có bộ điều chỉnh 3.3v được tích hợp sẵn giúp nó có thể chịu được 5v.

Vì vậy, các kết nối mạch của tôi giống như sau: Arduino -> BMP-180D2 (SDA) -> SDAD3 (SCL) -> SCL5v -> VCCGND -> GND

Những điều có thể xảy ra trong bước này: 1. Kiểm tra kỹ các đường VCC và GND trước khi cấp nguồn. Bạn có thể làm hỏng cảm biến. SDA SDA và SCL SCL, không trộn lẫn chúng với nhau.

Bước 4: Chọn đúng Thư viện

Bây giờ để chọn một thư viện để làm cho cuộc sống của chúng ta dễ dàng hơn với BMP-180. Mặc dù là một cảm biến tiện lợi như vậy, nhưng có rất nhiều phép toán phức tạp liên quan để sử dụng nó đúng cách. Các phép tính như chuyển đổi từ đơn vị áp suất sang hiệu chỉnh áp suất mực nước biển… Nó chắc chắn khiến mọi thứ trở nên khó khăn hơn đối với một người đã bỏ qua nhiều lớp vật lý để bắt đầu….: (Giải pháp? Các thư viện! Cho đến nay tôi đã sử dụng 3 thư viện khác nhau cho BMP180. 1. Thư viện sparkfun BMP180

2. API Adafruit BME085 (v1) (tôi sẽ sử dụng API này cho hướng dẫn này)

3. API Adafruit BME085 (v2)

Lý do tại sao tôi liên kết cả ba thư viện là vì mỗi thư viện đều có ưu và nhược điểm. Nếu bạn chỉ muốn hoàn thành công việc, các thư viện Adafruit rất tuyệt. Chúng dễ sử dụng và đi kèm với tài liệu rất hay. Mặt khác, thư viện sparkfun cung cấp rất nhiều kiến thức bổ sung vì bạn sẽ phải thực hiện rất nhiều phép tính theo cách thủ công. Nếu bạn quan tâm đến điều đó, hãy xem hướng dẫn tuyệt vời này từ sparkfun.