El BME680 on Bosch Sensortecin kehittämä erittäin monipuolinen anturi. Tämä pieni komponentti yhdistää useita antureita yhteen laitteeseen, joka mahdollistaa lämpötilan, ilmanpaineen, suhteellisen kosteuden ja kaasujen mittaamisen. Tämän ominaisuuksien yhdistelmän ansiosta se on ihanteellinen ympäristönvalvontasovelluksiin, esineiden Internetiin (IoT) ja sisäilman laadunvalvontajärjestelmiin.
BME680 erottuu paitsi mittaavien muuttujien lukumäärästä, myös sen mittaamisesta korkea tarkkuus ja alhainen virrankulutus, joten se on suosittu valinta akkukäyttöisille kannettaville laitteille. LVI-järjestelmistä drone-autopiloteihin tämä anturi on saanut vetovoimaa useilla aloilla, koska se pystyy tarjoamaan luotettavaa tietoa kompaktissa muodossa.
BME680:n tekniset ominaisuudet
Tämä Bosch-anturi on suunniteltu kattamaan monenlaisia kotitalous- ja teollisuussovelluksia. Virtalähteestä alkaen BME680 toimii useilla eri ominaisuuksilla 1.2 ja 3.6 V, mikä tekee siitä yhteensopivan sekä kehityslevyjen, kuten Arduino tai ESP32, että muiden mikro-ohjainten kanssa.
Mitä tulee tiedonsiirtoon, voit käyttää molempia dataväyliä I²C (3.4 MHz asti) väylänä SPI (3 tai 4 johtoa nopeudella 10 MHz asti). Tämän ansiosta se on helppo integroida monenlaisiin laitteisiin ja ympäristöihin.
- Painealue: 300 - 1100 hPa, mikä mahdollistaa jopa 1 metrin korkeustarkkuuden.
- Käyttölämpötila: -40°C - 85°C, joten se sopii äärimmäisiin ympäristöolosuhteisiin.
- Kosteusalue: 0 % - 100 % suhteellinen kosteus, erinomainen resoluutio 0.008 % RH.
Lisäksi BME680:ssä on pieni MOX (metallioksidi) anturi pystyy havaitsemaan haihtuvia orgaanisia yhdisteitä (VOC) ja kaasuja, kuten hiilimonoksidia, etanolia ja asetonia. On kuitenkin tärkeää huomata, että tämä anturi ei mittaa yksittäisiä kaasuja, vaan sen sijaan arvioi yleistä ilmanlaatua läsnä olevien VOC-yhdisteiden kokonaismäärän perusteella.
Toimintatilat ja energiankulutus
Yksi BME680:n merkittävimmistä ominaisuuksista on sen alhainen virrankulutus. Tämä kulutus vaihtelee käyttötilojen välillä. Lepotilassa kulutus on vain 0.15 µA, kun taas aktiivisessa tilassa se pysyy välillä 3.7 µA ja 12 mA mitattavista parametreista riippuen. Vertailun vuoksi vain kosteutta, painetta ja lämpötilaa mitattaessa virrankulutus on noin 3.7 µA, kun taas kaasumittauksen ollessa päällä se voi olla 12 mA.
Anturi tukee myös erilaisia mittaustiloja, mikä varmistaa joustavuuden mukautua erilaisiin sovelluksiin ja ympäristöihin. Esimerkiksi sovelluksissa, joissa vaaditaan korkeaa virkistystaajuutta, BME680 voi toimia nopeudella 157 Hz, kun taas alhaisen kulutuksen tiloissa taajuus on huomattavasti alhaisempi, mikä optimoi akun käyttöiän.
BME680 Sovellukset
BME680:tä on käytetty monissa sovelluksissa sen monipuolisuuden ja tarkkuuden ansiosta. Jotkut tärkeimmistä käyttöalueista ovat:
- Ympäristön seuranta: Sitä käytetään sisäilmastoa mittaavissa laitteissa, kuten LVI- ja ilmanlaatujärjestelmissä kodeissa ja toimistoissa.
- Esineiden internet (IoT): Pienen kulutuksensa ja useiden parametrien mittaamiskykynsä ansiosta BME680 on ihanteellinen IoT-verkoissa oleviin itsenäisiin laitteisiin.
- Korkeusmittausjärjestelmät: Tätä anturia käytetään droneissa ja muissa miehittämättömissä ilma-ajoneuvoissa (UAV) tarkkojen korkeusmittausten tuottamiseen vain 1 metrin poikkeamalla.
- Kodin automatisointi: Kotiautomaatiojärjestelmissä BME680 voidaan integroida ilmanlaadun optimoimiseksi kunkin huoneen ympäristöolosuhteiden mukaan.
Vertailu muihin antureihin
BME680 on muiden Boschin antureiden, kuten tunnettujen, suora kehitys BME280tai paineanturi BMP280. Tässä mielessä BME680:n tarkkuus ja mittauskapasiteetti asettavat sen aiempien mallien yläpuolelle. Vaikka BMP280- ja BME280-malleissa on myös erinomainen paineen ja lämpötilan mittaustarkkuus, BME680 lisää mahdollisuuden mitata haihtuvia orgaanisia yhdisteitä (VOC), joka kattaa sovelluksen, jota muut mallit eivät voi kattaa.
Toisaalta, jos vertaamme BME680:tä kosteusantureihin, kuten DHT21 o DHT22, BME680 erottuu suuremmasta tarkkuudestaan ja monipuolisuudestaan, koska se yhdistää useita toimintoja samaan laitteeseen, kun taas DHT mittaa vain lämpötilaa ja kosteutta.
Peruskokoonpanokaavio
Toinen BME680-anturin etu on sen yksinkertaisuus kytkeä mikro-ohjaimeen. Useimmissa tapauksissa käytetään käyttöliittymää I²C, joka vaatii vain kaksi viestintälinjaa, mikä tekee asennuksesta erittäin yksinkertaista. Virtalähde toimitetaan 1.2–3.6 V:n jännitealueella, mikä mahdollistaa suoran yhteyden alustoihin, kuten Arduino tai ESP32.
Perusesimerkki yhteyden muodostamisesta Arduinoon olisi:
- SDA Pin (tiedot): kytketty Arduinon nastan A4.
- SCL Pin (kello): kytketty liittimeen A5.
- GND (maa) Arduinon GND-nastalle.
- Vdd (teho): kiinnittääksesi Arduinon 3V3:n.
Lisäksi on olemassa kirjastoja, jotka helpottavat anturin ohjausta ja korostavat Adafruit tai itse virallinen kirjakauppa Bosch. Molemmat vaihtoehdot antavat sinun hankkia lukemat tarkasti, ja esimerkkejä on saatavilla vastaavissa arkistoissa nopeaa käyttöönottoa varten.
BME680 vaatii lyhyen ajan esilämmitys, erityisesti tarkkojen VOC-mittausten saamiseksi. Normaaliolosuhteissa valmistaja suosittelee odottamaan noin 30 minuuttia vakaan lukeman saamiseksi, ja jos anturi siirretään ympäristöstä toiseen, jopa 48 tuntia.
Koska BME680 pystyy tarjoamaan tarkkoja reaaliaikaisia ympäristötietoja, se on edelleen yksi markkinoiden tehokkaimmista ja kattavimmista vaihtoehdoista teollisuus- ja kotiympäristöihin. Sen monipuolisuus ja alhainen energiankulutus tekevät siitä välttämättömän työkalun IoT-projekteissa, ilmastointijärjestelmissä ja kannettavissa ympäristönvalvontalaitteissa.
Jos etsit anturia, joka pystyy peittämään useita muuttujia erittäin tarkasti ja pienellä kulutuksella, BME680 Se on varmasti suositeltava vaihtoehto kaikissa projekteissa, joissa on mitattava ilmanlaatua ja paljon muuta.