部品実験:Arduino

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BME280　2024/7/30

本文目次		本文以外目次
１．データ取得 ２．概要		１．BM280ハード(本文以外) ２．Arduino全般目次 ３．Arduino日本語リファレンス。

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１．データ取得 下のプログラムを実行することによりシリアル通信のモニターに結果が表示される。 19:06:23.502 -> Pressure:1001.92hPa Temp:29.86°C Humidity:49.79% 19:06:24.511 -> Pressure:1001.99hPa Temp:29.85°C Humidity:49.84% 19:06:25.519 -> Pressure:1001.90hPa Temp:29.85°C Humidity:49.98% 19:06:26.501 -> Pressure:1001.96hPa Temp:29.84°C Humidity:50.02% #include <Wire.h> //アドレス指定 #define BME280_ADDR 0x76 #define CONFIG 0xF5 #define CTRL_MEAS 0xF4 #define CTRL_HUM 0xF2 //気温補正データ uint16_t dig_T1; int16_t dig_T2; int16_t dig_T3; //湿度補正データ uint8_t dig_H1; int16_t dig_H2; uint8_t dig_H3; int16_t dig_H4; int16_t dig_H5; int8_t dig_H6; //気圧補正データ uint16_t dig_P1; int16_t dig_P2; int16_t dig_P3; int16_t dig_P4; int16_t dig_P5; int16_t dig_P6; int16_t dig_P7; int16_t dig_P8; int16_t dig_P9; unsigned char dac[26]; unsigned int i; int32_t t_fine; int32_t adc_P, adc_T, adc_H; void setup() { //シリアル通信初期化 Serial.begin(115200);// //I2C初期化 Wire.begin(2,0);//I2Cを初期化 //BME280動作設定 Wire.beginTransmission(BME280_ADDR);//I2Cスレーブ「Arduino Uno」のデータ送信開始 Wire.write(CONFIG);//動作設定 Wire.write(0x00);//「単発測定」、「フィルタなし」、「SPI 4線式」 Wire.endTransmission();//I2Cスレーブ「Arduino Uno」のデータ送信終了 //BME280測定条件設定 Wire.beginTransmission(BME280_ADDR);//I2Cスレーブ「Arduino Uno」のデータ送信開始 Wire.write(CTRL_MEAS);//測定条件設定 Wire.write(0x24);//「温度・気圧オーバーサンプリングx1」、「スリープモード」 Wire.endTransmission();//I2Cスレーブ「Arduino Uno」のデータ送信終了 //BME280温度測定条件設定 Wire.beginTransmission(BME280_ADDR);//I2Cスレーブ「Arduino Uno」のデータ送信開始 Wire.write(CTRL_HUM);//湿度測定条件設定 Wire.write(0x01);//「湿度オーバーサンプリングx1」 Wire.endTransmission();//I2Cスレーブ「Arduino Uno」のデータ送信終了 //BME280補正データ取得 Wire.beginTransmission(BME280_ADDR);//I2Cスレーブ「Arduino Uno」のデータ送信開始 Wire.write(0x88);//出力データバイトを「補正データ」のアドレスに指定 Wire.endTransmission();//I2Cスレーブ「Arduino Uno」のデータ送信終了 Wire.requestFrom(BME280_ADDR, 26);//I2Cデバイス「BME280」に26Byteのデータ要求 for (i=0; i<26; i++){ while (Wire.available() == 0 ){} dac[i] = Wire.read();//dacにI2Cデバイス「BME280」のデータ読み込み } dig_T1 = ((uint16_t)((dac[1] << 8) | dac[0])); dig_T2 = ((int16_t)((dac[3] << 8) | dac[2])); dig_T3 = ((int16_t)((dac[5] << 8) | dac[4])); dig_P1 = ((uint16_t)((dac[7] << 8) | dac[6])); dig_P2 = ((int16_t)((dac[9] << 8) | dac[8])); dig_P3 = ((int16_t)((dac[11] << 8) | dac[10])); dig_P4 = ((int16_t)((dac[13] << 8) | dac[12])); dig_P5 = ((int16_t)((dac[15] << 8) | dac[14])); dig_P6 = ((int16_t)((dac[17] << 8) | dac[16])); dig_P7 = ((int16_t)((dac[19] << 8) | dac[18])); dig_P8 = ((int16_t)((dac[21] << 8) | dac[20])); dig_P9 = ((int16_t)((dac[23] << 8) | dac[22])); dig_H1 = ((uint8_t)(dac[25])); Wire.beginTransmission(BME280_ADDR);//I2Cスレーブ「Arduino Uno」のデータ送信開始 Wire.write(0xE1);//出力データバイトを「補正データ」のアドレスに指定 Wire.endTransmission();//I2Cスレーブ「Arduino Uno」のデータ送信終了 Wire.requestFrom(BME280_ADDR, 7);//I2Cデバイス「BME280」に7Byteのデータ要求 for (i=0; i<7; i++){ while (Wire.available() == 0 ){} dac[i] = Wire.read();//dacにI2Cデバイス「BME280」のデータ読み込み } dig_H2 = ((int16_t)((dac[1] << 8) | dac[0])); dig_H3 = ((uint8_t)(dac[2])); dig_H4 = ((int16_t)((dac[3] << 4) + (dac[4] & 0x0F))); dig_H5 = ((int16_t)((dac[5] << 4) + ((dac[4] >> 4) & 0x0F))); dig_H6 = ((int8_t)dac[6]); delay(1000);//1000msec待機(1秒待機) } void loop() { int32_t temp_cal; uint32_t humi_cal, pres_cal; float temp, humi, pres; //BME280測定条件設定(1回測定後、スリープモード) Wire.beginTransmission(BME280_ADDR);//I2Cスレーブ「Arduino Uno」のデータ送信開始 Wire.write(CTRL_MEAS);//測定条件設定 Wire.write(0x25);//「温度・気圧オーバーサンプリングx1」、「1回測定後、スリープモード」 Wire.endTransmission();//I2Cスレーブ「Arduino Uno」のデータ送信終了 delay(10);//10msec待機 //測定データ取得 Wire.beginTransmission(BME280_ADDR);//I2Cスレーブ「Arduino Uno」のデータ送信開始 Wire.write(0xF7);//出力データバイトを「気圧データ」のアドレスに指定 Wire.endTransmission();//I2Cスレーブ「Arduino Uno」のデータ送信終了 Wire.requestFrom(BME280_ADDR, 8);//I2Cデバイス「BME280」に8Byteのデータ要求 for (i=0; i<8; i++){ while (Wire.available() == 0 ){} dac[i] = Wire.read();//dacにI2Cデバイス「BME280」のデータ読み込み } adc_P = ((uint32_t)dac[0] << 12) | ((uint32_t)dac[1] << 4) | ((dac[2] >> 4) & 0x0F); adc_T = ((uint32_t)dac[3] << 12) | ((uint32_t)dac[4] << 4) | ((dac[5] >> 4) & 0x0F); adc_H = ((uint32_t)dac[6] << 8) | ((uint32_t)dac[7]); pres_cal = BME280_compensate_P_int32(adc_P);//気圧データ補正計算 temp_cal = BME280_compensate_T_int32(adc_T);//温度データ補正計算 humi_cal = bme280_compensate_H_int32(adc_H);//湿度データ補正計算 pres = (float)pres_cal / 100.0;//気圧データを実際の値に計算 temp = (float)temp_cal / 100.0;//温度データを実際の値に計算 humi = (float)humi_cal / 1024.0;//湿度データを実際の値に計算 //シリアルモニタ送信 Serial.print("Pressure:");//文字列「Pressure:」をシリアルモニタに送信 Serial.print(pres);//「pres」をシリアルモニタに送信 Serial.print("hPa ");//文字列「hPa 」をシリアルモニタに送信 Serial.print("Temp:");//文字列「Temp:」をシリアルモニタに送信 Serial.print(temp);//「temp」をシリアルモニタに送信 Serial.print("°C ");//文字列「°C 」をシリアルモニタに送信 Serial.print("Humidity:");//文字列「Humidity:」をシリアルモニタに送信 Serial.print(humi);//「humi」をシリアルモニタに送信 Serial.println("%");//文字列「%」をシリアルモニタに送信、改行 delay(1000);//1000msec待機(1秒待機) } //温度補正 関数 int32_t BME280_compensate_T_int32(int32_t adc_T) { int32_t var1, var2, T; var1 = ((((adc_T>>3) - ((int32_t)dig_T1<<1))) * ((int32_t)dig_T2)) >> 11; var2 = (((((adc_T>>4) - ((int32_t)dig_T1)) * ((adc_T>>4) - ((int32_t)dig_T1))) >> 12) * ((int32_t)dig_T3)) >> 14; t_fine = var1 + var2; T = (t_fine * 5 + 128) >> 8; return T; } //湿度補正 関数 uint32_t bme280_compensate_H_int32(int32_t adc_H) { int32_t v_x1_u32r; v_x1_u32r = (t_fine - ((int32_t)76800)); v_x1_u32r = (((((adc_H << 14) - (((int32_t)dig_H4) << 20) - (((int32_t)dig_H5) * v_x1_u32r)) + ((int32_t)16384)) >> 15) * (((((((v_x1_u32r * ((int32_t)dig_H6)) >> 10) * (((v_x1_u32r * ((int32_t)dig_H3)) >> 11) + ((int32_t)32768))) >> 10) + ((int32_t)2097152)) * ((int32_t)dig_H2) + 8192) >> 14)); v_x1_u32r = (v_x1_u32r - (((((v_x1_u32r >> 15) * (v_x1_u32r >> 15)) >> 7) * ((int32_t)dig_H1)) >> 4)); v_x1_u32r = (v_x1_u32r < 0 ? 0 : v_x1_u32r); v_x1_u32r = (v_x1_u32r > 419430400 ? 419430400 : v_x1_u32r); return (uint32_t)(v_x1_u32r>>12); } //気圧補正 関数 uint32_t BME280_compensate_P_int32(int32_t adc_P) { int32_t var1, var2; uint32_t p; var1 = (((int32_t)t_fine)>>1) - (int32_t)64000; var2 = (((var1>>2) * (var1>>2)) >> 11 ) * ((int32_t)dig_P6); var2 = var2 + ((var1*((int32_t)dig_P5))<<1); var2 = (var2>>2)+(((int32_t)dig_P4)<<16); var1 = (((dig_P3 * (((var1>>2) * (var1>>2)) >> 13 )) >> 3) + ((((int32_t)dig_P2) * var1)>>1))>>18; var1 =((((32768+var1))*((int32_t)dig_P1))>>15); if (var1 == 0) { return 0; // avoid exception caused by division by zero } p = (((uint32_t)(((int32_t)1048576)-adc_P)-(var2>>12)))*3125; if (p < 0x80000000) { p = (p << 1) / ((uint32_t)var1); } else { p = (p / (uint32_t)var1) * 2; } var1 = (((int32_t)dig_P9) * ((int32_t)(((p>>3) * (p>>3))>>13)))>>12; var2 = (((int32_t)(p>>2)) * ((int32_t)dig_P8))>>13; p = (uint32_t)((int32_t)p + ((var1 + var2 + dig_P7) >> 4)); return p; } Arduino Program Source　download　 [目次に戻る]

２．概要 (1)仕様 No スペック 説　　明 1 電源電圧 DC1.71～3.6V 2 通信方式 I2C(最大3.4MHz) SPI(最大10MHz) 3 測定レンジ・精度 温度：-40～+80℃±1℃ 湿度：0～100%±3% 気圧：300～1100hPa±1hPa 4 分解能 温度：1℃ 湿度：1% 気圧：1hPa 5 消費電流 1.8μA:1Hz湿度･温度 2.8μA:1Hz圧力･温度 3.8μA:1Hz湿･圧力･温度 0.1μA:スリープモード (2)ピン ピンと目的は下表のとおり PIN DEVICE DESCRIPTION 1 VDD Power supply: 3.3V to 5V 2 GND Ground I2C slave address select 3 SCL Serial clock input: Clocks data on SDA 4 SDA Serial data: Transmits and receives data 写真の右側はVDDが5V対応になっている。 左側はSPI対応品 [目次に戻る]