BME680 sensorbräda | temperatur, luftfuktighet, tryck, luftkvalitet

BME680 Sensorskort - Temperatur-, fukt-, tryck- och luftkvalitetsövervakning för IoT-projekt

BME680 sensorskort är en kompakt miljösensor-modul baserad på Bosch BME680, som kombinerar temperatur, relativ luftfuktighet, barometriskt tryck och gas-/VOC-sensorik i en liten breakout. Den är väl lämpad för inomhusluftkvalitetsexperiment, väderstationsprototyper, HVAC-övervakning, smarta hem-paneler, IoT-labb i klassrum och bärbara miljödatainsamlare.

Jämfört med grundläggande temperatur- och fuktmoduler lägger BME680 till en gassensor som kan användas för att uppskatta inomhusluftens kvalitetstrender när den kombineras med lämpliga programvarubibliotek. Kortet fungerar naturligt med mikrokontrollerplattformar som ELAB Nano V3, kompakta MicroPython-värdar som Raspberry Pi Pico W och prototyper på kopplingsdäck byggda kring ett MB 102 Breadboard Kit. För projekt som fokuserar specifikt på gasdetektion kan det också komplettera sensorer som Waveshare MQ-135 Gas Sensor.

Den aktuella OpenELAB-listan identifierar detta kort som ett CJMCU-680 BME680 sensorskort med stiftlist inkluderad. För exakta sensorgränser, kalibreringsbeteende och mätlägen, se den officiella Bosch BME680-databladet. I praktiska konstruktioner, använd kortet med en kompatibel I2C- eller SPI-värd, håll sensoröppningen exponerad för luftflöde och tillåt uppvärmningstid vid utvärdering av gas- och luftkvalitetsavläsningar.

Tekniska specifikationer

Kortlayout & Märkningsguide

• VIN / VCC - Strömingång för breakout-kortet. Bekräfta exakt märkning på kortet och stödjad spänning innan anslutning.
• GND - Jordreferens delad med värd-mikrokontroller eller enkortsdator.
• SCL / SCK - I2C klocklinje, eller SPI klocklinje när kortet används i SPI-läge.
• SDA / SDI - I2C datalinje, eller SPI datainmatning beroende på valt kommunikationsläge.
• SDO - SPI datautgång, och används ofta också för att välja I2C-adress på BME680 breakout-kort.
• CS - SPI chip-select-pin. Lämna eller koppla enligt breakout-kortets design vid användning av I2C.
• BME680-paket - Huvudsaklig sensor-IC; håll detta område exponerat för omgivande luft för bättre fukt- och gasrespons.
• Pin-header - Listan inkluderar en pin-header för kopplingsdäck eller lödd integration.
• Luftflödesnotering - Undvik att tätt omsluta sensorn bredvid värmekällor, regulatorer eller högströmsenheter.
• Logiknivånotering - Använd pull-ups och signalnivåer som matchar både breakout-kortet och värdregulatorn.

Användningsscenarier

1. Arduino Miljöavläsning över I2C

Detta Arduino-exempel använder Adafruit BME680-biblioteket för att skriva ut temperatur-, fuktighets-, tryck- och gasresistansavläsningar till seriell monitor.

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME680.h>

Adafruit_BME680 bme;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial) {}

  if (!bme.begin(0x76)) {
    Serial.println("BME680 hittades inte. Kontrollera kopplingar och I2C-adress.");
    while (1) delay(10);
  }

  bme.setTemperatureOversampling(BME680_OS_8X);
  bme.setHumidityOversampling(BME680_OS_2X);
  bme.setPressureOversampling(BME680_OS_4X);
  bme.setGasHeater(320, 150);
}

void loop() {
  if (!bme.performReading()) {
    Serial.println("Avläsning misslyckades");
    return;
  }

  Serial.print("Temp C: ");
  Serial.println(bme.temperature);
  Serial.print("Fuktighet %: ");
  Serial.println(bme.humidity);
  Serial.print("Tryck hPa: ");
  Serial.println(bme.pressure / 100.0);
  Serial.print("Gas KOhms: ");
  Serial.println(bme.gas_resistance / 1000.0);
  delay(2000);
}

2. Raspberry Pi Python Luftkvalitetslogg

Detta Python-skript registrerar mätvärden till en CSV-fil på en Raspberry Pi eller Linux SBC med hjälp av Adafruit CircuitPython BME680-biblioteket.

import time
import board
import adafruit_bme680

sensor = adafruit_bme680.Adafruit_BME680_I2C(board.I2C(), address=0x76)

with open("bme680_log.csv", "a", encoding="utf-8") as log:
    while True:
        line = (
            f"{time.time():.0f},"
            f"{sensor.temperature:.2f},"
            f"{sensor.relative_humidity:.2f},"
            f"{sensor.pressure:.2f},"
            f"{sensor.gas}\n"
        )
        log.write(line)
        log.flush()
        print(line.strip())
        time.sleep(60)

3. MicroPython I2C-adressskanner

Innan du skriver en fullständig sensorapplikation hjälper detta MicroPython-exempel att bekräfta om BME680-kortet visas på 0x76 eller 0x77.

from machine import Pin, I2C

i2c = I2C(0, scl=Pin(17), sda=Pin(16), freq=400000)
devices = i2c.scan()

print("I2C-enheter:")
for address in devices:
    print(hex(address))

4. Enkel Komfortvarning med Arduino

Använd BME680 som en lokal rumsmätningssensor och trigga en varnings-LED när luftfuktigheten stiger över en vald tröskel.

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME680.h>

Adafruit_BME680 bme;
const int alertLed = 13;

void setup() {
  pinMode(alertLed, OUTPUT);
  Serial.begin(115200);

  if (!bme.begin(0x76)) {
    while (1) {}
  }
}

void loop() {
  if (bme.performReading()) {
    digitalWrite(alertLed, bme.humidity > 70.0 ? HIGH : LOW);
    Serial.println(bme.humidity);
  }
  delay(2000);
}

5. Höjduppskattning från tryck

Detta Arduino-exempel beräknar ungefärlig höjd från tryck, användbart för grundläggande väderstations- och inomhusvåningsändringsförsök.

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME680.h>

Adafruit_BME680 bme;
const float seaLevelPressure = 1013.25;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  if (!bme.begin(0x76)) {
    while (1) {}
  }
}

void loop() {
  if (bme.performReading()) {
    float altitude = bme.readAltitude(seaLevelPressure);
    Serial.print("Ungefärlig höjd m: ");
    Serial.println(altitude);
  }
  delay(3000);
}

6. MQTT Miljönodkoncept

För IoT-instrumentpaneler kan BME680 mata temperatur-, fukt-, tryck- och gasdata till en MQTT-broker från en Python-kompatibel värd.

import json
import time
import board
import adafruit_bme680
import paho.mqtt.client as mqtt

sensor = adafruit_bme680.Adafruit_BME680_I2C(board.I2C(), address=0x76)
client = mqtt.Client()
client.connect("192.168.1.10", 1883, 60)

while True:
    payload = {
        "temperature": round(sensor.temperature, 2),
        "humidity": round(sensor.relative_humidity, 2),
        "pressure": round(sensor.pressure, 2),
        "gas": sensor.gas,
    }
    client.publish("lab/bme680", json.dumps(payload))
    time.sleep(30)

Förpackningslista

• 1 x BME680-sensorkort
• 1 x Stiftlist

FAQ

Q: Vad mäter TB-BME680?
A: Den mäter temperatur, relativ luftfuktighet, barometertryck och gas-/VOC-trender för miljöövervakningsprojekt.

Q: Är gasvärdet samma som en kalibrerad CO2-sensor?
A: Nej. BME680-gassensorn är användbar för VOC- och luftkvalitetstrenduppskattning, men det är inte en direkt kalibrerad CO2-sensor.

Q: Vilket gränssnitt ska jag använda?
A: I2C är vanligtvis det enklaste alternativet för Arduino-, Raspberry Pi- och Pico-projekt, medan SPI är användbart när du behöver en dedikerad buss eller högre integrationskontroll.

Q: Vilken I2C-adress ska jag prova först?
A: Prova 0x76 först, sedan 0x77 om sensorn inte upptäcks. Den faktiska adressen beror på breakout-konfigurationen.

Q: Kan jag använda den med en 5V Arduino?
A: Kontrollera först den exakta strömförsörjningen och logiknivådesignen för breakout-kortet. BME680-sensorn är en lågspänningsenhet, så nivåkompatibilitet är viktig.

Q: Varför ändras gasvärden långsamt efter uppstart?
A: Gassensorer kräver uppvärmning och stabiliseringstid, så mätvärden behöver ofta uppvärmning och baslinjespårning innan de blir meningsfulla.

Q: Kan detta kort uppskatta höjd?
A: Ja. Höjd kan uppskattas från barometertryck när du anger ett lämpligt referenstryck för havsnivå.

Q: Vad ska jag kontrollera om kortet inte upptäcks?
A: Kontrollera VCC, GND, SDA, SCL, pull-ups, I2C-adress, bibliotekinstallation och om värddatorns GPIO-spänning är kompatibel med breakouten.