BME680 – Um guia completo sobre o sensor ambiental

Geralmente, vários elementos requerem sensoriamento e avaliação, como umidade, luz, temperatura, gás, nível de água, etc. Assim, o método mais comum de realizar as medições é através de dispositivos sensores como termômetros, chips sensores de gás, etc. Apesar de ser eficiente , eles detectam apenas um elemento. E assim, estamos chamando a sua atenção para um sensor multifuncional, BME680.

O sensor BME680 é um parâmetro ambiental 4 em 1 com sensor de barômetro, sensor de temperatura, etc. Além disso, você saberá como fazer a interface do BME680 com uma placa de circuito Arduino após instalar as bibliotecas necessárias neste artigo.

O que é o BME680?

O BME680 é um sensor ambiental que incorpora alta precisão e alta linearidade de temperatura, umidade, pressão atmosférica/barométrica e sensores de gás VOC. Resumidamente, os sensores de gás BME680 detectam uma ampla faixa de gás, por exemplo, VOC (Compostos Orgânicos Voláteis), antes de medir a qualidade do ar interno.

Muitas vezes, os sensores garantem alta robustez EMC, estabilidade a longo prazo e consumo otimizado dependendo de uma operação específica.

Sensor ambiental BME680

Além disso, é principalmente aplicável em baixo consumo de energia e produtos compactos, como dispositivos vestíveis e móveis.

Precisão BME680

A tabela abaixo mostra a precisão absoluta do BME68 no sensor de pressão, umidade e temperatura.

Faixa operacional BME680

A segunda tabela mostra a faixa de operação dos sensores de pressão, umidade e temperatura do BME680.

Pinagem BME680

Configuração do dispositivo BME680

O sensor BME 680 possui seis pinos mostrados abaixo;

Esquema – Arduino com BME 680

O sensor BME60 se comunica e suporta uma interface SPI e um protocolo de comunicação I2C. Além disso, os componentes necessários incluem fios jumper, placa de ensaio, Arduino UNO e módulo sensor BME680.

Conectando o sensor BME680 ao Arduino UNO usando fios/cabos jumper

Arduino UNO com BME680 usando I2C

Arduino UNO com BME680 usando SPI

Observação;

• Procure a biblioteca Adafruit BME680 e instale o módulo de biblioteca/sensor BME680 em seu Arduino IDE para obter as leituras de sensor necessárias.
• Em seguida, reinicie o IDE do Arduino após a instalação da biblioteca.
• Em seguida, usar o BME680 requer a instalação da biblioteca Adafruit_sensor. Portanto, nosso próximo passo é adicionar a biblioteca Adafruit_sensor ao Arduino IDE.

Como você obtém leituras do módulo do sensor BME680?

Usaremos um exemplo de esboço da biblioteca AdafruitBME680 para obter a leitura do sensor de umidade, temperatura, pressão e gás.

Primeiro, abra seu Arduino IDE com a biblioteca Adafruit_sensor e BME680 instalada. Em seguida, prossiga para bme680async a partir de arquivos, exemplos e biblioteca Adafruit BM680.

Então, aqui está um layout do código bruto;

Como o código funciona

Bibliotecas necessárias

O primeiro código bruto começa inserindo as bibliotecas necessárias da seguinte maneira;

• Bibliotecas Adafruit_BME680 e Adafruit_Sensor para interface de sensor BME 680,
• biblioteca SPI e
• Biblioteca I2C.

Comunicação SPI ou I2C 

Em seguida, você pode usar um protocolo de comunicação SPI ou I2C com o BME680, pois ambos possuem os códigos necessários.

Nosso código é para o protocolo I2C, portanto, certifique-se de descomentar as linhas de código abaixo que definem os pinos SPI.

A pressão do nível do mar

Na terceira parte, há uma variável criada conhecida como SEALEVELPRESSURE_HPA economizando a pressão do nível do mar em hectopascal.

Muitas vezes, a variável compara a pressão do nível do mar com uma determinada pressão para obter uma altitude estimada. E uma vez que tem um valor padrão, use o valor exato da pressão do nível do mar atual para melhor precisão.

I2C

Como dissemos anteriormente, I2C é o protocolo de comunicação padrão. Portanto, a linha abaixo mostrará bme (objeto Adafruit_BME680) em seus pinos Arduino I2C, ou seja, D4/SDA e D5/SCL.

Além disso, você pode descomentar a linha de código abaixo ao usar SPI e comentar na linha acima.

Configuração()

Em quinto lugar, a configuração () ajuda a iniciar uma comunicação serial.

Inicializando o sensor BME 680

A sexta etapa do código requer a inicialização do sensor BME 680.

Depois, defina os parâmetros do aquecedor de gás, filtro e sobreamostragem para o BME 680.

Loop()

Nosso processo de etapa final de loop() nos fornece medições do sensor BME 680 por meio das quais ele comanda o sensor para iniciar uma leitura assíncrona usando bme.begin reading(). Posteriormente, ajudará a saber a hora de receber a leitura.

Mais tarde, encerre ou bloqueie a leitura assíncrona usando o método end reading().

Por fim, agora obteremos as leituras do sensor que compõem;

Demonstração prática

Agora que sabemos como o código funciona, vamos carregá-lo na placa Arduino UNO. Em seguida, para exibir as medições do sensor, abra o monitor serial (taxa de transmissão de 115200). Em seguida, pressione o botão escrito na placa RST, e deve se parecer com o diagrama abaixo;

Aplicativos BME 680

As aplicações do sensor BME 680 incluem;

(Smartwatches – tipos de dispositivos vestíveis)



(Um sensor mostrando a quantidade de material particulado no ar)



(pedômetro)

Conclusão

Resumidamente, o BME 680 é um sensor ambiental digital que mede gases como monóxido de carbono, pressão barométrica, umidade e temperatura.

Se você quiser saber mais sobre o BME 680 ou tiver alguma dúvida, entre em contato conosco.