BME280 Feuchtigkeits-Druck-Temperatursensoren

Der APSM (Advanced Porous Silicon Membrane) BME280 ist ein ausgeklügelter digitaler Verbundsensor, der entwickelt wurde, um Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit und atmosphärischen Druck zu messen, wobei der Schwerpunkt auf einem niedrigen Energieverbrauch liegt. Dieser Sensor ist eine Weiterentwicklung des BMP280, der ähnliche Betriebsprinzipien teilt, jedoch mit der zusätzlichen Fähigkeit zur Feuchtemessung.

Sensorfunktionen und -fähigkeiten

Messfunktionen

• Temperatur:

1. Bereich: 0°C bis 65°C
2. Genauigkeit: ±0,5°C max, ±1°C typisch
3. Auflösung : 0,1 °C

• Feuchtigkeit:

1. Bereich: 0% bis 100% relative Luftfeuchtigkeit (RH)
2. Genauigkeit: ±2% RH
3. Antwortzeit: Größer als 1 Sekunde
4. Hysterese: ±1% RH
5. Auflösung: 0,8% RH

• Luftdruck:

1. Bereich: 300 bis 1100 hPa
2. Genauigkeit: ±1 hPa
3. Auflösung: 0,18 Pa

Sensorelemente

• Feuchtigkeitsempfindliches Element:

Bietet schnelle Aufwach- und Reaktionszeiten, die eine schnelle Anpassung an Veränderungen in der Umgebung gewährleisten.

Bietet hohe Genauigkeit über einen breiten Betriebstemperaturbereich.

• Barometrischer Druckempfindlicher Element:

Bekannt für niedrigen Geräuschpegel, hohe Präzision und hohe Auflösung, was es ideal für Anwendungen macht, die genaue Messungen des atmosphärischen Drucks erfordern.

• Temperatursensoren:

Durch niedrige Geräuschentwicklung und hohe Auflösung gekennzeichnet, bieten diese Komponenten temperaturkompensierte Selbstkorrektur für sowohl Feuchtigkeits- als auch Druckmessungen.

Stromversorgung und Schnittstelle

• Betriebsspannung:

1. BME280: 1,7 bis 3,6V DC
2. BMP280: 5V DC (Hinweis: BME280 ist für den Betrieb bei niedrigerer Spannung ausgelegt)

• Digitale Schnittstelle:

1. IIC: Unterstützt bis zu 3,4 MHz im Slave-Modus.
2. SPI: 3-Draht- oder 4-Draht-Slave-Modus bei 10MHz.

Design und Kompatibilität

• Kompatibilität:

Vollständig kompatibel mit dem BMP280, was eine nahtlose Integration in Systeme ermöglicht, die für den BMP280 entwickelt wurden.

• Betriebsgrundsätze:

Folgt denselben Steuer- und Datenanzeigeprinzipien wie der BMP280 für Temperatur und Druck, mit zusätzlicher Feuchtigkeitsfunktionalität.

• Aufbau:

Die Feuchtigkeits- und Druckelemente können unabhängig über das Abtastratenregister aktiviert oder deaktiviert werden, was Flexibilität im Energiemanagement und in der Funktionalität bietet.

Anwendungen

• Unterhaltungselektronik: Ideal für platzbeschränkte Geräte wie Smartphones, Tablets, Smartwatches und andere tragbare Geräte.
• Umweltüberwachung: Geeignet für Wettervorhersage, Innen-/Außennavigation und Smart-Home-Geräte.
• Luftfahrt: Wird in Flugsteuergeräten und der vertikalen Geschwindigkeitsanzeige aufgrund seiner präzisen Druckmessfähigkeiten verwendet.

Physikalische Spezifikationen

• Abmessungen: 15,4mm (L) x 11,6mm (B) x 2,4mm (H)
• Montage: Verfügt über M3-Befestigungsschraublöcher für eine einfache Installation und sichere Befestigung in verschiedenen Anwendungen.

Pin Beschreibung

• VCC: Power Positiv (1,7 bis 3,6V für BME280)
• GND: Erde
• SCL: I2C/SPI-Serien-Taktleitung
• SDA: I2C serielle Datenleitung
• SDI: 3-Draht-SPI-Seriell-Daten-Ein-/Ausgangsports
• SDO: 4-Draht SPI serielle Datenausgangsbuchse / I2C-Adressenwahlbit
• CSB: Chip-Auswahl-Pin; hoher Pegel (Standard) für I2C-Kommunikation, niedriger Pegel für SPI

Gebrauchsanweisung

I2C-Modus-Konfiguration

• I2C-Adressenwahl: Die Geräteadresse wird durch den SDO-Pin bestimmt:

1. Niedriger Pegel (GND): Slave-Adresse ist 1110110 (0x76)
2. High Level (VCC): Slave-Adresse ist 1110111 (0x77)

Diese Konfiguration ermöglicht eine flexible Integration in Systeme mit mehreren I2C-Geräten.

Abschluss

Der APSM BME280 Sensor kombiniert Präzision, niedrigen Stromverbrauch und Vielseitigkeit, was ihn zu einer ausgezeichneten Wahl für eine Vielzahl von Anwendungen im IoT, in der Unterhaltungselektronik, in der Umweltüberwachung und darüber hinaus macht. Seine Fähigkeit, mehrere Umweltparameter mit hoher Genauigkeit zu messen, und seine Kompatibilität mit bestehenden BMP280-Designs machen ihn zu einem wertvollen Werkzeug für Entwickler und Ingenieure, die ihre Produkte mit Umweltsensorik-Funktionen verbessern möchten.