如何使用BMP180压力传感器+Arduino制作电子气压计

风筝

在本篇文章中，我们将向您展示如何使用BMP180传感器和Arduino Uno开发板制作一个气压测量系统。我们还使用简单的I2C OLED模块直接在面包板上显示测量结果。

下载BMP085库

为了连接BMP180模块和Arduino，我们需要下载专为BMP180和BMP085模块设计的BMP085库。你可以在Github上找到这个库。

连接该库后，我们可以调用专用函数，以便更轻松地使用BMP180传感器。

什么是气压计？

气压计是一种测量大气压力的装置。

在学校，我们学习了第一个气压计是一个带有汞的板，上面有一个倒置的试管。发明者是意大利物理学家兼数学家福音传教士托里切利。

气压计有两种常见类型：酒精和汞基。但是，我们不能在机器人技术中使用这种庞大的气压计。我们需要更小，更容易连接的东西，所以我们使用电子气压计。

电子气压计

对于电子应用，我们需要一种小巧、高能效的设备，可轻松连接到像Arduino Uno这样的微控制器。大多数现代气压计都是采用MEMS技术制造的，就像加速度计和陀螺仪一样。 MEMS气压计基于压阻或应变仪方法，其使用在变形力的作用下改变材料的电阻的效应。

BMP085和BMP180传感器

最经济的压力传感器 - 通常由飞行控制器和各种自制电子设备使用 - 包括BOSCH传感器，如BMP085和BMP180。第二个压力传感器较新，但与旧版本完全兼容。

BMP180规格：

●    测量值范围：从300 hPa到1100 hPa（从海拔+ 9000m起-500m）。

●    供电电压范围为3.3V至5V。

●    电流强度：5μA，轮询速率为1赫兹。

●    噪声级：粗调模式（超低功耗模式）下0.06 hPa（0.5m），最大分辨率模式下的0.02 hPa（0.17m）（高级分辨率模式）。

●    我们可以将此传感器连接到任何微控制器并尝试估算大气压力。

所需的组件

●    Arduino UNO开发板

●    BMP180模块

●    OLED显示屏12864

●    Arduino IDE

●    BMP180库

●    U8GLIB库

连接气压计

连接所有内容，如下图所示。将BMP180连接到A4和A5，OLED连接到另一个I2C端口。

传感器有一个I2C接口，因此您可以轻松地将它们连接到Arduino系列的任何平台。

上传代码

以下是本文使用的完整代码：

1. #include <Wire.h>
   
2. #include <Adafruit_BMP085.h>
   
3. #include "U8glib.h"
   
4. 
   
5. // Connect VCC of the BMP085 sensor to 3.3V (NOT 5.0V!)
   
6. // Connect GND to Ground
   
7. // Connect SCL to i2c clock - on '168/'328 Arduino Uno/Duemilanove/etc thats Analog 5
   
8. // Connect SDA to i2c data - on '168/'328 Arduino Uno/Duemilanove/etc thats Analog 4
   
9. // EOC is not used, it signifies an end of conversion
   
10. // XCLR is a reset pin, also not used here
    
11. Adafruit_BMP085 bmp;
    
12. 
    
13. U8GLIB_SSD1306_128X64 u8g(U8G_I2C_OPT_NO_ACK);  // Display which does not send AC
    
14. //U8GLIB_SSD1306_128X64 u8g(U8G_I2C_OPT_NONE|U8G_I2C_OPT_DEV_0);  // I2C / TWI
    
15. //U8GLIB_SSD1306_128X64 u8g(U8G_I2C_OPT_DEV_0|U8G_I2C_OPT_NO_ACK|U8G_I2C_OPT_FAST); // Fast I2C / TWI
    
16. //U8GLIB_SSD1306_128X64 u8g(U8G_I2C_OPT_NO_ACK);  // Display which does not send AC
    
17. 
    
18. float pressure = 0.0;
    
19. float tempC = 0.0;
    
20. float altitude = 0.0;
    
21. void BmpSensorRead(float* pressure, float* tempC, float* altitude);
    
22. void DisplayPresTemp(float* pressure, float* tempC, float* altitude);
    
23. 
    
24. void setup(void)
    
25. {
    
26.   Serial.begin(9600);
    
27. 
    
28.   // assign default color value
    
29.   if (u8g.getMode() == U8G_MODE_R3G3B2)
    
30.   {
    
31.     u8g.setColorIndex(255);     // white
    
32.   }
    
33.   else if (u8g.getMode() == U8G_MODE_GRAY2BIT)
    
34.   {
    
35.     u8g.setColorIndex(3);         // max intensity
    
36.   }
    
37.   else if (u8g.getMode() == U8G_MODE_BW)
    
38.   {
    
39.     u8g.setColorIndex(1);         // pixel on
    
40.   }
    
41.   else if (u8g.getMode() == U8G_MODE_HICOLOR)
    
42.   {
    
43.     u8g.setHiColorByRGB(255, 255, 255);
    
44.   }
    
45. 
    
46.   for (int a = 0; a < 30; a++)
    
47.   {
    
48.     u8g.firstPage();
    
49. 
    
50.     do
    
51.     {
    
52.       u8g.setFont(u8g_font_fub11);
    
53.       u8g.setFontRefHeightExtendedText();
    
54.       u8g.setDefaultForegroundColor();
    
55.       u8g.setFontPosTop();
    
56.       u8g.drawStr(4, a, "MAKER . PRO ");
    
57.     }
    
58.     while (u8g.nextPage());
    
59.   }
    
60. 
    
61.   delay(3000);
    
62. 
    
63.   if (!bmp.begin())
    
64.   {
    
65.     u8g.firstPage();
    
66. 
    
67.     do
    
68.     {
    
69.       u8g.setFont(u8g_font_fub11);
    
70.       u8g.setFontRefHeightExtendedText();
    
71.       u8g.setDefaultForegroundColor();
    
72.       u8g.setFontPosTop();
    
73.       u8g.drawStr(4, 0, "BMP085 Sensor");
    
74.       u8g.drawStr(4, 20, " ERROR!");
    
75.     }
    
76.     while (u8g.nextPage());
    
77. 
    
78.     Serial.println("BMP085 sensor, ERROR!");
    
79. 
    
80.     while (1) {}
    
81.   }
    
82. }
    
83. void loop(void)
    
84. {
    
85.   BmpSensorRead(&pressure, &tempC, &altitude);
    
86.   DisplayPresTemp(&pressure, &tempC, &altitude);
    
87.   delay(1000);
    
88. }
    
89. void DisplayPresTemp(float* pressure, float* tempC, float* altitude)
    
90. {
    
91.   u8g.firstPage();
    
92. 
    
93.   do
    
94.   {
    
95.     u8g.setFont(u8g_font_fub11);
    
96.     u8g.setFontRefHeightExtendedText();
    
97.     u8g.setDefaultForegroundColor();
    
98.     u8g.setFontPosTop();
    
99.     u8g.drawStr(2, 0, "Pressure");
    
100.     u8g.setPrintPos(75, 0);
     
101.     u8g.print(*pressure);
     
102.     u8g.drawStr(4, 20, "Temp C");
     
103.     u8g.setPrintPos(75, 20);
     
104.     u8g.print(*tempC);
     
105.     u8g.drawStr(4, 40, "Altitude");
     
106.     u8g.setPrintPos(75, 40);
     
107.     u8g.print(*altitude);
     
108.   }
     
109.   while (u8g.nextPage());
     
110. }
     
111. void BmpSensorRead(float* pressure, float* tempC, float* altitude)
     
112. {
     
113.   *tempC = bmp.readTemperature();
     
114.   Serial.print("Temperature = ");
     
115.   Serial.print(*tempC);
     
116.   Serial.println(" *C");
     
117. 
     
118.   *pressure = bmp.readPressure() / 100.0;
     
119.   Serial.print("Pressure = ");
     
120.   Serial.print(*pressure / 100.0);
     
121.   Serial.println(" hPa");
     
122. 
     
123.   // Calculate altitude assuming 'standard' barometric
     
124.   // pressure of 1013.25 millibar = 101325 Pascal
     
125.   *altitude = bmp.readAltitude();
     
126.   Serial.print("Altitude = ");
     
127.   Serial.print(*altitude);
     
128.   Serial.println(" meters");
     
129. }

复制代码

上传代码后，您应该会看到下图所示：