Sensore di pressione BMP280: guida e integrazione

Indice

BMP280 Pressure Sensor

BMP280 è un chip modulo sensore di alta precisione in grado di misurare la pressione atmosferica e la temperatura nell’aria. Non solo, ma può anche misurare l’umidità nell’aria. Questo modulo a 6 pin supporta sia le interfacce SPI che I2C. Questo chip utilizza un sensore di pressione barometrica BMP280 che, a differenza di altri sensori, è pre-calibrato.

Pertanto, il BMP280 inizia a misurare temperatura, pressione e umidità immediatamente dopo l’accensione e non richiede componenti aggiuntivi per la calibrazione o il funzionamento.

Specifiche BMP280

SpecificationValue
ManufacturerBosch
Product CategoryBoard Mount
Pressure TypeAbsolute
Operating Pressure30 kPa to 110 kPa
Accuracy100 Pa
Output TypeDigital
Mounting StyleSMD/SMT
Interface TypeI2C, SPI
Operating Voltage1.71V to 3.6V
Resolution16 bit
Package/CaseLGA-8
Minimum Operating Temperature-40°C
Maximum Operating Temperature+85°C
PackageReel
Operating Current2.8µA
Supply Voltage - Maximum3.6V
Supply Voltage - Minimum1.71V
Unit Weight48mg

Configurazione dei pin BMP280

BMP280 Pinout Top and Bottom View
BMP280 Pinout Top and Bottom View

Descrizione dei pin:

  • Pin1—Vcc: Questo è il pin di alimentazione, collegare l’alimentazione CC da 3,3 V a questo pin.
  • Pin2-GND: Pin di massa.
  • Pin3—SCL: Questo è il pin dell’orologio seriale dell’interfaccia I2C.
  • Pin4—SDA: Questo è il pin dei dati seriali dell’interfaccia I2C.
  • Pin5—CSB: Il pin di selezione del chip seleziona l’interfaccia I2C o SPI e seleziona l’interfaccia SPI quando viene fornito un segnale basso o a massa. Quando viene applicato un segnale di livello alto di 3,3 V, questo pin selezionerà l’interfaccia l2C.
  • Pin6—SDO: Questo è il pin di uscita dei dati seriali, che invia il valore di uscita.

Diagramma a blocchi BMP280

BMP280 Block Diagram
BMP280 Block Diagram

Come funziona il sensore BMP280?

Collegare i pin di alimentazione Vcc e GND al circuito a 3,3 volt e a massa. Ora, è necessario selezionare l’interfaccia digitale. Per I2C, collegare il pin di selezione del chip (CSB) a Vcc, altrimenti collegarlo a massa o lasciarlo flottante. Impostare l’indirizzo I2C, se si desidera impostare l’indirizzo 0x77, collegare il pin SDO a Vcc. Per impostare l’indirizzo 0x76, lasciare il pin flottante. Il modulo non contiene regolatori di tensione o convertitori di livello integrati. Pertanto, per interfacciarlo a un dispositivo che funziona con tensioni diverse da 5 V o 3,3 V, sarà necessario un convertitore di livello e un regolatore.

Interfaccia con Arduino

Il modulo da 3,3 V è collegato all’Arduino da 5 V utilizzando un modulo di conversione di livello bidirezionale 2N7000, che esegue la funzione di conversione di livello. Esegue una conversione bidirezionale della logica da 3,3 V del modulo sensore a 5 V e della logica da 5 V dell’Arduino a 3,3 V. Collegare il pin Vcc del modulo al pin da 3,3 V o Arduino.

Interfaccia I2C

Per l’interfaccia I2C, le istruzioni di connessione sono le seguenti:

  • Pin Arduino1 al pin da 3,3 V
  • Pin2 al pin di massa di Arduino
  • Pin3 al pin analogico 5 o al pin SCL utilizzando un circuito di conversione di livello
  • Utilizzare un circuito di conversione di livello per convertire il pin4 al pin analogico 4 o al pin SDA
  • Pin5 flottante
  • Pin6 al pin1 del modulo sensore

Interfaccia SPI

Per i pin SDO e SCL utilizzare un circuito di conversione di livello o qualsiasi altro modulo per convertire tra le due tensioni. Alimentare il modulo dal pin da 3,3 V dell’Arduino. Collegare il sensore ai pin SPI sull’header ICSP dell’Arduino come segue:

  • Pin3 al Pin13 di Arduino
  • Pin6 al Pin MISO 12 e MOSI Pin 11 di Arduino
  • Pin5 al Pin10 dell’Arduino
  • Le connessioni per i pin 1 e 2 sono le stesse

Applicazione BMP280

Il modulo BMP280 è composto da I2C e SPI. Grazie a questa caratteristica, questo sensore può essere interfacciato o interfacciato con Arduino e qualsiasi altro microcontrollore utilizzando l’interfaccia I2C o SPI, è utilizzato per applicazioni di rilevamento meteorologico. Questo sensore a basso costo fornisce valori di pressione barometrica e temperatura precisi con una precisione di ±1 hPa e ±1.0°C. Poiché misura la pressione in funzione dell’altitudine, può anche misurare l’altitudine. Inoltre, è possibile utilizzare il modulo BMP280 come altimetro con una precisione di lettura di ±1 metro. Alcune delle applicazioni più comuni includono:

  • Applicazione sanitaria
  • Previsioni del tempo
  • Rilevamento di pendenza, pavimento e ascensore
  • Navigazione GPS

BMP280 Vs BMP180

Sia il BMP280 che il BMP180 sono sensori digitali di temperatura e pressione atmosferica con funzionalità simili, ma differiscono in termini di prestazioni, confezionamento e applicazione, tra cui:

1. Prestazioni

  • Precisione: il sensore di pressione atmosferica del BMP280 ha una precisione fino a ±1Pa, mentre quello del BMP180 è ±2Pa.
  • Intervallo di misurazione: l’intervallo di misurazione del BMP280 è 300-1100hPa, e l’intervallo di misurazione del BMIP180 è 300-1100hPa.
  • Tempo di risposta: il tempo di risposta del BMP280 è di 1 secondo, mentre quello del BMP180 è di 5 secondi.

2. Confezionamento

  • Dimensioni: le dimensioni del pacchetto BMP280 sono 2.5mmx2.5mmx0.93mm, mentre le dimensioni del BMP180 sono 3mmx3mmx0.95mm.
  • Numero di pin: BMP280 ha 6 pin, mentre BMP180 ha 4 pin.

3. Applicazione

  • BMP280 è adatto per applicazioni che richiedono misurazioni ad alta precisione e alta velocità di risposta, come stazioni meteorologiche, droni, navigazione interna/esterna, rilevamento della salute, ecc.
  • BMP180 è adatto per applicazioni relativamente semplici come il rilevamento della pressione atmosferica, la misurazione dell’altitudine e la compensazione della pressione atmosferica.

Pertanto, le prestazioni del BMP280 sono più superiori, ed è adatto per scenari applicativi con requisiti più elevati su precisione, velocità di risposta, intervallo di temperatura, ecc., mentre BMP180 è adatto per alcune applicazioni relativamente semplici come il rilevamento della pressione atmosferica e la misurazione dell’altitudine.

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Aidan Taylor

I am Aidan Taylor and I have over 10 years of experience in the field of PCB Reverse Engineering, PCB design and IC Unlock.

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