Sensor de pressão BMP280: Guia e integração

Índice

BMP280 Pressure Sensor

O BMP280 é um chip de módulo sensor de alta precisão que pode medir a pressão atmosférica e a temperatura do ar. Além disso, também pode medir a umidade do ar. Este módulo de 6 pinos suporta interfaces SPI e I2C. Este chip utiliza um sensor de pressão barométrica BMP280 que, ao contrário de outros sensores, é pré-calibrado.

Portanto, o BMP280 começa a medir a temperatura, a pressão e a umidade imediatamente após ser ligado e não requer componentes adicionais para calibração ou operação.

Especificações do 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

Configuração dos pinos do BMP280

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

Descrição dos pinos:

  • Pino 1 — Vcc: Este é o pino de alimentação, conecte a fonte de alimentação de 3,3 V CC a este pino.
  • Pino 2 — GND: Pino de aterramento.
  • Pino 3 — SCL: Este é o pino do relógio serial da interface I2C.
  • Pino 4 — SDA: Este é o pino de dados serial da interface I2C.
  • Pino 5 — CSB: O pino de seleção de chip seleciona a interface I2C ou SPI e seleciona a interface SPI quando um sinal baixo ou terra é fornecido. Quando um sinal de nível alto de 3,3 V é aplicado, este pino seleciona a interface I2C.
  • Pino 6 — SDO: Este é o pino de saída de dados serial, que envia o valor de saída.

Diagrama de blocos do BMP280

BMP280 Block Diagram
BMP280 Block Diagram

Como funciona o sensor BMP280?

Conecte os pinos de alimentação Vcc e GND ao circuito de 3,3 volts e ao terra. Agora, a interface digital precisa ser selecionada. Para I2C, conecte o pino de seleção de chip (CSB) ao Vcc, caso contrário, conecte-o ao terra ou deixe-o flutuante. Defina o endereço I2C. Se desejar definir o endereço 0x77, conecte o pino SDO ao Vcc. Para definir o endereço 0x76, deixe o pino flutuante. O módulo não contém reguladores de tensão ou deslocadores de nível integrados. Portanto, para conectá-lo a um dispositivo que opere com qualquer outra tensão que não seja 5 V ou 3,3 V, você precisará de um deslocador de nível e um regulador.

Interface com Arduino

O módulo de 3,3 V é conectado ao Arduino de 5 V usando um módulo deslocador de nível bidirecional 2N7000, que executa a função de deslocamento de nível. Ele realiza uma conversão bidirecional da lógica de 3,3 V do módulo do sensor para 5 V e da lógica de 5 V do Arduino para 3,3 V. Conecte o pino Vcc do módulo ao pino 3,3 V ou ao Arduino.

Interface I2C

Para a interface I2C, as instruções de conexão são as seguintes:

  • Pino 1 do Arduino ao pino 3,3 V
  • Pino 2 para o pino terra do Arduino
  • Pino 3 para o pino analógico 5 ou pino SCL usando circuito deslocador de nível
  • Use o circuito deslocador de nível para converter o pino 4 para o pino analógico 4 ou pino SDA
  • Pino 5 flutuante
  • Pino 6 para o pino 1 do módulo sensor

Interface SPI

Para os pinos SDO e SCL, use um circuito nivelador ou qualquer outro módulo para converter entre as duas tensões. Alimente o módulo a partir do pino de 3,3 V do Arduino. Conecte o sensor aos pinos SPI no conector ICSP do Arduino da seguinte forma:

  • Pino 3 ao pino 13 do Arduino
  • Pino 6 ao MISO Pino 12 e MOSI Pino 11 do Arduino
  • Pino 5 ao pino 10 do Arduino
  • As conexões para os pinos 1 e 2 são as mesmas

Aplicação BMP280

O módulo BMP280 consiste em I2C e SPI. Devido a esta característica, este sensor pode ser interligado ou interligado com Arduino e qualquer outro microcontrolador utilizando a interface I2C ou SPI, sendo utilizado para aplicações de detecção meteorológica. Este sensor de baixo custo fornece valores precisos de pressão barométrica e temperatura com uma precisão de ±1 hPa e ±1,0 °C. Como mede a pressão em função da altitude, ele também pode medir a altitude. Além disso, o módulo BMP280 também pode ser usado como altímetro com uma precisão de leitura de ±1 metro. Algumas das aplicações mais comuns incluem:

  • Aplicação na área da saúde
  • Previsão do tempo
  • Detecção de inclinação, piso e elevador
  • Navegação GPS

BMP280 vs BMP180

Tanto o BMP280 quanto o BMP180 são sensores digitais de temperatura e pressão atmosférica com funcionalidades semelhantes, mas diferem em desempenho, embalagem e aplicação, incluindo:

1. Desempenho

  • Precisão: O sensor de pressão atmosférica do BMP280 tem uma precisão de até ±1Pa, enquanto o do BMP180 é de ±2Pa.
  • Faixa de medição: A faixa de medição do BMP280 é de 300-1100 hPa, e a faixa de medição do BMIP180 é de 300-1100 hPa.
  • Tempo de resposta: O tempo de resposta do BMP280 é de 1 segundo, enquanto o do BMP180 é de 5 segundos.

2. Embalagem

  • Tamanho: O tamanho da embalagem do BMP280 é 2,5 mm x 2,5 mm x 0,93 mm, enquanto o tamanho do BMP180 é 3 mm x 3 mm x 0,95 mm.
  • Número de pinos: O BMP280 tem 6 pinos, enquanto o BMP180 tem 4 pinos.

3. Aplicação

  • O BMP280 é adequado para aplicações que exigem medições de alta precisão e alta velocidade de resposta, como estações meteorológicas, drones, navegação interna/externa, detecção de saúde, etc.
  • O BMP180 é adequado para aplicações relativamente simples, como detecção de pressão atmosférica, medição de altitude e compensação de pressão atmosférica.

Portanto, o desempenho do BMP280 é superior e é adequado para cenários de aplicação com requisitos mais elevados em termos de precisão, velocidade de resposta, faixa de temperatura, etc., enquanto o BMP180 é adequado para algumas aplicações relativamente simples, como detecção de pressão atmosférica e medição de altitude.

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Sobre o autor

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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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