مواجهه BMP180 (مستشعر الضغط الجوي) مع اردوينو: 9 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

BMP-180 هو مستشعر رقمي للضغط الجوي بواجهة i2c. هذا المستشعر الصغير من Bosch سهل الاستخدام نظرًا لصغر حجمه واستهلاكه المنخفض للطاقة ودقته العالية.

اعتمادًا على كيفية تفسير قراءات المستشعر ، يمكننا مراقبة التغيرات في الطقس أو قياس الارتفاع النسبي أو حتى العثور على السرعة الرأسية (الارتفاع / الهبوط) لجسم ما.

لذلك بالنسبة لهذه التعليمات ، سأركز فقط على جعل المستشعر يعمل مع Arduino.

الخطوة 1: قليل من التاريخ على البارومترات: الضغط قيد التشغيل

تقيس البارومترات الضغط المطلق للهواء المحيط به. يختلف الضغط حسب الطقس والارتفاع. استمر استخدام البارومتر للتنبؤ بالعواصف منذ القرن السابع عشر. في ذلك الوقت كانت البارومترات عبارة عن قضبان زجاجية طويلة مملوءة بالزئبق السائل. ومن هنا جاءت وحدة "ضغط الزئبق".

في غضون عقدين فقط ، أصبحت الآلة أداة يدوية حقيقية. كان الجميع يمتلكها ، من العلماء المحترفين ورجال ارتياد البحار إلى الهواة. لاحظوا أن التغيير المفاجئ في ضغط الهواء من شأنه أن يؤدي إلى "طقس سيئ". لم تكن هذه التنبؤات دقيقة في أي مكان ، حتى منتصف القرن الثامن عشر عندما تم تطوير جدول تنبؤ مفصل تدريجيًا. إذا كنت مهتمًا بتاريخ البارومترات وكيفية إجراء تنبؤات الطقس من القيم ، فلا تتردد في التحقق من هذا الرابط.

بخلاف ملاحظات الأرصاد الجوية ، هناك استخدام جديد آخر لمستشعر الضغط الجوي وهو حساب الارتفاع النسبي للمكان. الآن هذا هو المكان الذي تصبح فيه الأشياء مثيرة للاهتمام. تذكر الصيغة ، (P = h * rho * g) من فصل الفيزياء؟ تبين أنه يمكننا حساب الارتفاع النسبي للمكان باستخدام BMP-180. أنيق ، أليس كذلك؟

الخطوة 2: اجمع المعدات

حان الوقت للعودة إلى القرن الحادي والعشرين. الآن بعد أن حصلنا على درس تاريخي مهم جدًا عن المقاييس ، دعنا نعود إلى قائمة العناصر التي نحتاجها لهذا الغموض.

1. اللوح والقفزات

2. BMP-180

3. أي لوحة اردوينو. (أنا أستخدم Arduino Pro Micro ، لكن أي لوحة اردوينو ستكون كافية)

4. كبل USB وجهاز كمبيوتر يمكنه تشغيل Arduino IDE

الخطوة 3: توصيل الأسلاك

نظرًا لأن BMP-180 يعمل على واجهة i2c ، فمن السهل توصيله. اعتمادًا على لوحة Arduino التي تستخدمها ، ابحث عن دبابيس i2c. لوحة --------------------------------- دبابيس I2C / TWI

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

ليوناردو ، Pro Micro ------------------ 2 (SDA) ، 3 (SCL)

واجب ---------------------------------- 20 (SDA) ، 21 (SCL) ، SDA1 ، SCL1

بالنسبة إلى دبوس VCC ، تأكد من التحقق مما إذا كان المستشعر الخاص بك متسامحًا 5 فولت أم لا. إذا لم يكن كذلك ، فقم فقط بتشغيله حتى 3.3 فولت. تحتوي لوحة الاختراق التي أستخدمها على منظم مدمج 3.3 فولت مما يجعلها متسامحة 5 فولت.

لذا فإن اتصالات الدارة الخاصة بي هي شيء من هذا القبيل: Arduino -> BMP-180D2 (SDA) -> SDAD3 (SCL) -> SCL5v -> VCCGND -> GND

الأشياء التي يمكن أن تسوء في هذه الخطوة: 1. تحقق جيدًا من خطوط VCC و GND قبل تشغيلها. قد تتسبب في تلف المستشعر 2. SDA SDA و SCL SCL ، لا تخلط بينهما.

الخطوة 4: اختيار المكتبة الصحيحة

الآن نختار مكتبة لنجعل حياتنا أسهل مع BMP-180. على الرغم من كونه مستشعرًا أنيقًا ، إلا أن هناك الكثير من العمليات الحسابية المعقدة لاستخدامه بشكل صحيح. حسابات مثل التحويل من وحدات الضغط إلى تصحيح ضغط مستوى سطح البحر … إنها بالتأكيد تجعل الأمور أكثر صعوبة بالنسبة لشخص تخطى العديد من فصول الفيزياء لتبدأ بـ….: (الحل؟ المكتبات! لقد استخدمت حتى الآن 3 مكتبات مختلفة لـ BMP180. 1. مكتبة sparkfun BMP180

2. Adafruit BME085 API (v1) (سأستخدم هذا واحدًا لهذه التعليمات)

3. Adafruit BME085 API (v2)

السبب في أنني أقوم بربط جميع المكتبات الثلاث هو أن لكل منها إيجابيات وسلبيات. إذا كنت ترغب فقط في إنجاز المهمة ، فإن مكتبات Adafruit رائعة. إنها سهلة الاستخدام وتأتي مع وثائق جيدة جدًا. من ناحية أخرى ، توفر مكتبة sparkfun الكثير من التعلم الإضافي حيث سيتعين عليك القيام بالكثير من الحسابات يدويًا. إذا كنت مهتمًا بذلك ، فراجع هذا البرنامج التعليمي المذهل من sparkfun.