hobbylab.jp 部品センサー他 BME280 Use

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

右上写真の右側はVDDが5V対応になっている。
左側はSPI対応品

2.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_tdig_T2;
   int16_tdig_T3;
    
   //湿度補正データ
   uint8_tdig_H1;
   int16_tdig_H2;
   uint8_tdig_H3;
   int16_tdig_H4;
   int16_tdig_H5;
   int8_t dig_H6;
    
   //気圧補正データ
   uint16_t dig_P1;
   int16_tdig_P2;
   int16_tdig_P3;
   int16_tdig_P4;
   int16_tdig_P5;
   int16_tdig_P6;
   int16_tdig_P7;
   int16_tdig_P8;
   int16_tdig_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_ttemp_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;
   }

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