GY-BMP280-3.3 高精度大氣壓強傳感器模塊

轉載于：https://blog.csdn.net/sunshinebooming/article/details/79637822

博世Sensortec - BMP280 是一種專為移動應用設計的絕對氣壓傳感器。該傳感器模塊采用極其緊湊的封裝。得益于小尺寸和低功耗特性，這種器件可用在如移動電話、GPS 模塊或手表等電池供電型設備中。與上代產品相同，BMP180、BMP280 也基于Bosch 成熟的壓阻式壓力傳感器技術，具有高確度和線性度，以及長期穩定性和很高的 EMC 穩健性。多種設備工作選擇帶來了最高靈活性，可以在功耗、分辨率和濾波性能方面對設備進行優化。

BMP280是博世最新推出的數字氣壓傳感器，具有卓越的性能和低廉的價格，相對精度為±0.12 hPa（相當于±1米），傳感器功耗僅有2.7μA。BMP280具有業界最小封裝，采用極其緊湊的8引腳金屬蓋LGA封裝，占位面積僅為2.0×2.5mm2，封裝高度為0.95 mm。包括有壓力和溫度測量功能。該氣壓傳感器支持SPI和IIC通信接口，相比上一代的BMP180，精度已有相當大的提升，非常適合應用于低成本的多旋翼飛行器飛行控制器上，價格僅有目前流行的MS5611的四分之一。傳感器模塊它的小尺寸和2.74μA@ 1Hz的低功耗允許在電池驅動的設備中實現。門內導航，醫療保健以及GPS改進的新興應用需要高相對精度和低TCO。
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BMP280非常適用于地板水平檢測等應用，因為傳感器具有±0.12 hPa的優異相對精度，相當于±1m高度差，偏移溫度系數（TCO）僅為1.5 Pa / K（相當于12.6厘米/ K）。作為廣泛實施的BMP180的繼承者，BMP280最初在2011年開始大量使用手機中的氣壓測量，BMP280在所有需要精確壓力測量的應用中實現了高性能。同時，BMP280具有更高的應用靈活性，新的濾波器模式和SPI接口，而且相對于BMP180，占位面積縮小了63％。

目錄

• 單片機 BMP280大氣壓強與溫度傳感器使用詳解
  • 目錄
    • 模塊引腳及相關參數
    • 相關寄存器說明
    • 數據處理基本過程
    • 測量的基本流程
    • STC8A8K64S4A12單片機程序（51單片機，STM32等改一下就行了）

模塊引腳及相關參數

• 本次使用的模塊型號為GY-BM E/P 280,淘寶上到處可以買到，這是對德國博世公司的BMP280芯片的一個應用封裝（實物圖片和封裝基本電路都放在下面）。采用的主控芯片為STC8A8K64S4A12單片機，所以寫的代碼都是最底層的，比較適合小白看（代碼貼在后面）。
• 引腳說明：
  Pin1：VCC（3.3V供電）
  Pin2：GND
  Pin3：SCL（I2C通信模式時鐘信號）
  Pin4：SDA（I2C通信模式數據信號）
  Pin5：CSB（SPI通信模式下用到的引腳，本次沒用到，可以懸空）
  Pin6：SDO（傳感器地址控制位，接GND的時候I2C中器件地址為0xEC，接高電平為0xEC+ 1，本次接GND）
• 傳感器測試范圍：
  溫度：-45℃~+85℃
  大氣壓強：0~20000hPa（百帕）
• 測量主要模式：
  Sleep Mode：作電流達到uA級別，典型值為0.1uA，最大值為0.3uA，所有測量工作都停止。
  Normal Mode: 正常工作，相關工作間隔時間可以通過寄存器控制。
  Forced Mode：主控發起一次采集命令，傳感器采集一次信號，然后進入Sleep Mode，等待下次喚起（本次沒用到）。
  
  

相關寄存器說明

BMP280傳感器內部所有寄存器及其地址如下圖所示：

• 測量控制寄存器（ctrl_meas）（0xF4）：
  Bit7~Bit5：osrs_t[2:0] 控制溫度采樣模式，主要是采樣數據的位數（位數越大，精度越高），具體配置如下（本次三位都配置為1，最大采樣位數20Bit）：
  
  Bit4~Bit2：osrs_p[2:0] 控制大氣壓強采樣模式，主要是采樣數據的位數（位數越大，精度越高），具體配置如下（本次三位都配置為1，最大采樣位數20Bit）：
  
  Bit1~Bit0：mode[1:0] 傳感器工作模式控制，00為Sleep Mode，01/10為Forced Mode，11為 Normal Mode（本次配置為11）。
• 配置寄存器（config）（0xF5）：
  Bit7~Bit5：t_sb[2:0] 設置Normal Mode下的轉換間隔時間，具體配置如下（本次配置為000，0.5ms轉換一次）
  
  Bit4~Bit2：filter[2:0] 設置傳感器接收外界信號時的，前端濾波電路的濾波系數的，我也沒仔細研究，就設置了個000，有興趣的童鞋可以自己研究一下，datasheet上說和穩定度有關，可以有效減少外界環境的干擾：
  
  Bit0：spi3w_en 與SPI模式有關，本次沒用到，沒設置。
• 身份編號寄存器（id）（0xD0）：
  寄存器內固定值為0x58，讀取0xD0數據的時候，傳感器返回0x58，代表身份辨認完畢。
• 復位寄存器（reset）（0xE0）：
  寫入0xB6時，所有寄存器（除身份編號寄存器）數據全部清零。
• 狀態寄存器（status）（0xF3）：
  具體定義如下，感興趣的童鞋自己研究，本次沒用到：
  

數據處理基本過程

該傳感器是使用測量值和校準值（初始化中獲得），通過公式計算得出的，相關公式在datasheet中已經貼出了，還給了樣本數據（公式挺復雜的，建議先把公式抄到程序中，然后用樣本數據傳進去，測試一遍結果對不對，保證公式沒抄錯）。
數據處理中有個坑，請注意，就是讀取補償值數據的時候，下圖的數據存儲位是LSB/MSB，即數據是反過來存儲的，低位字節在前，高位字節在后，所以處理數據的時候要注意，具體可以見我的代碼中bmp280_MultipleReadTwo()函數：

公式的話，datasheet中也很模糊，配合datasheet中的圖片，湊合看吧：

long bmp280_GetValue(void) {long adc_T;long adc_P;long var1, var2, t_fine, T, p;adc_T = bmp280_MultipleReadThree(BMP280_TEMP_ADDR);adc_P = bmp280_MultipleReadThree(BMP280_PRESS_ADDR);if(adc_P == 0){return 0;}//Temperaturevar1 = (((double)adc_T)/16384.0-((double)dig_T1)/1024.0)*((double)dig_T2);var2 = ((((double)adc_T)/131072.0-((double)dig_T1)/8192.0)*(((double)adc_T)/131072.0-((double)dig_T1)/8192.0))*((double)dig_T3);t_fine = (unsigned long)(var1+var2);T = (var1+var2)/5120.0;//Pressurevar1 = ((double)t_fine/2.0)-64000.0;var2 = var1*var1*((double)dig_P6)/32768.0;var2 = var2 +var1*((double)dig_P5)*2.0;var2 = (var2/4.0)+(((double)dig_P4)*65536.0);var1 = (((double)dig_P3)*var1*var1/524288.0+((double)dig_P2)*var1)/524288.0;var1 = (1.0+var1/32768.0)*((double)dig_P1);p = 1048576.0-(double)adc_P;p = (p-(var2/4096.0))*6250.0/var1;var1 = ((double)dig_P9)*p*p/2147483648.0;var2 = p*((double)dig_P8)/32768.0;p = p+(var1+var2+((double)dig_P7))/16.0;return p; }

測量的基本流程

• 初始化
  包括I2C初始化（和傳感器通信用），串口初始化（和上位機通信用，查看數據），傳感器初始化，兩個通信協議就不說了，不會的童鞋可以先去看看相關教程，下面主要說說傳感器初始化：
• 數據全部清零：寫數據0xB6到地址0xE0；
• 讀芯片ID：讀地址0xD0；
• 設置測量控制寄存器：寫數據0xFF到地址0xF4（測量數據位20Bit，Normal Mode）；
• 設置配置寄存器：寫數據0x00到地址0xF5（測量間隔時間0.5ms，濾波器我沒仔細看，感興趣童鞋自己研究）；
• 讀取補償值數據
• I2C循環讀取傳感器參數，代入公式計算獲得結果，并且將結果通過串口輸出到上位機。

?代碼下載（可直接使用）：https://download.csdn.net/download/qq_42043397/25136098

總結

以上是生活随笔為你收集整理的GY-BMP280-3.3 高精度大气压强传感器模块的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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