تحلیل و بررسی کتابخانه BME280 توسعه یافته ADAFRUIT

در مجموعه آموزش های تحلیل و بررسی کتابخانه های آردوینو، در این قسمت به بررسی کتابخانه سنسور فوق العاده کاربردی BME280 می پردازیم. سنسور BME280 یک سنسور سه منظوره جهت اندازه گیری دما، رطوبت و فشار محیط است. با توجه به پارامترهای قابل اندازه گیری توسط این سنسور، از این قطعه در پروژه های IOT می توان به عنوان عنصری کلیدی، استفاده نمود. در این آموزش به تحلیل و بررسی کتابخانه سنسور BME280 برای آردوینو می پردازیم. مطابق رویه معمول آموزش های کتابخانه، ابتدا الزامات فنی و نصب کتابخانه را پشت سر می گذاریم. سپس در ادامه توابع کلیدی و کاربردی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در نهایت با ارائه یک برنامه، عملکرد توابع در برنامه های عملی را مشاهده خواهیم نمود.  در ادامه با مرجع تخصصی آردوینو به زبان فارسی ، دیجی اسپارک همراه باشید.

نصب کتابخانه BME280

 به منظور استفاده از کتابخانه BME280.h، ابتدا می بایست آن را نصب کنیم. در این قسمت به نصب کتابخانه سنسور شتاب سنج با جستجو در مخازن آردوینو می پردازیم. به همین منظور، ابتدا در نرم افزار آردوینو بر روی گزینه Tools و سپس Manage Libraries را کلیک کنید. پس از کلیک بر روی این گزینه، با تصویر زیر رو به می شوید. این منو کتابخانه های در دسترس را به شما نشان می دهد. شما نیز می توانید با جستجوی نام کتابخانه مورد نظر خود، آن را در مخازن آردوینو یافته و سپس نصب کنید.

 مطابق فلش مشخص شده در تصویر فوق، در کادر جستجو عبارت BME280 را تایپ کنید. پس از چند لحظه تعدادی کتابخانه نمایش داده می شود. کتابخانه مورد نظر ما با  کادر قرمز در تصویر زیر مشخص شده است. با کلیک بر  روی گزینه install، این کتابخانه را نصب کنید.

توجه: در صورتیکه هنگام نصب این کتابخانه با پیغام زیر رو به رو شدید، لطفا مطابق تصویر زیر، گزینه مشخص شده در کادر قرمز رنگ را انتخاب کرده و کتابخانه های پیش نیاز را هم نصب نمایید.

ورژن کتابخانه مورد تحلیل در این آموزش، ۲٫۲٫۱ است. پس از نصب، به بررسی الزامات فنی می پردازیم.

الزامات و نکات فنی کتابخانه BME280 توسعه یافته ADAFRUIT

پس از نصب و پیش از بررسی توابع کلیدی کتابخانه، نگاهی نکات فنی کتابخانه خواهیم داشت. این کتابخانه تحت پلتفرم آردوینو قابل راه اندازی است. البته از آنجاییکه سنسور BME280 دارای رابط داده I2C و SPI بوده و کتابخانه نیز بر مبنای پورت سخت افزاری در I2C و سخت/نرم افزای در SPI عمل می کند، بنابراین برد مورد نظر شما باید از I2C و یا SPI سخت افزاری نیز پشتیبانی نماید. البته برای سادگی و اشغال پایه کمتر بهتر است از پورت I2C استفاده شود. پورت سریال I2C سخت افزاری در بردهای پرکاربرد به شرح زیر خواهد بود.

آردوینو UNO: A4,A5

ESP8266: GPIO4,GPIO5

بنابراین در هنگام راه اندازی و کار، از پورت I2C سخت افزاری می بایست استفاده گردد. در قسمت بعدی نیز توابع کلیدی و کاربردی کتابخانه را مورد بررسی قرار می دهیم.

توابع کلیدی کتابخانه BME280 توسعه یافته ADAFRUIT

 پس از بررسی الزامات و نصب کتابخانه، نوبت به توابع کلیدی و کاربردی می رسد. جدول زیر لیست توابع کلیدی و کاربردی را نمایش می دهد. توجه داشته باشید که در توابع زیر، ورودی ها از سمت چپ به راست، ورودی های اول، دوم، سوم و…. شناخته خواهد شد.

پس از بررسی توابع کلیدی و کاربردی، نوبت به اجرای یک نمونه برنامه می رسد. قسمت بعدی مربوط به این موضوع است.

اجرای یک نمونه برنامه

پس از بررسی توابع کلیدی، در ین قسمت به اجرای یک برنامه ساده می پردازیم. در این برنامه دما، فشار و روطبت خوانده شده و در خروجی قرار می گیرد.

#include <Wire.h>
#include <SPI.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME280.h>
Adafruit_BME280 bme; // راه اندازی سنسور با پورت I2C
void setup() {
    Serial.begin(9600);  //تنظیم باودریت
    while(!Serial);    // انتظار برای راه اندازی سریال
    unsigned status;  //تعریف متغیر جهت راه اندازی و تست سنسور
    status = bme.begin();    //راه اندازی سنسور
    if (!status) {   //چاپ اعلام خطا در صورتیکه سنسور راه اندازی نشود.
        Serial.println("Could not find a valid BME280 sensor, check wiring, address, sensor ID!");
        while (1) delay(10);
    }
    
}
void loop() { 
    printValues();
    delay(1000);

}


void printValues() {
    Serial.print("Temperature = ");
    Serial.print(bme.readTemperature());  //خواندن دما
    Serial.println(" °C");

    Serial.print("Pressure = ");

    Serial.print(bme.readPressure() / 100.0F);  //خواندن فشار
    Serial.println(" hPa");

    Serial.print("Humidity = ");
    Serial.print(bme.readHumidity());   //خواندن رطوبت
    Serial.println(" %");

    Serial.println();
}

لوازم متناسب با کتابخانه

انواع برد آردوینو

انواع برد ESP

سنسور BME280

جمع بندی

 در این آموزش به تحلیل و بررسی کتابخانه BME280 پرداختیم.  سنسور BME280 یک سنسور کاربردی جهت اندازه گیری دما، رطوبت و فشار محیط است. به کمک این سنسور می توان این سه پارامتر کلیدی را به سادگی اندازه گیری نمود. این سنسور دارای رابط ارتباطی SPI و I2C بوده و دارای مدهای کاری مختلف و امکانات بسیاری است. در این آموزش به تحلیل و بررسی کتابخانه این سنسور تحت آردوینو پرداختیم. در ابتدا نصب و نکات فنی کتابخانه مورد بررسی قرار گرفت. سپس توابع کلیدی و کاربردی تحلیل شد. در نهایت با ارائه مثالی، عملکرد توابع را در یک برنامه مشاهده نمودیم.

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در کدها و یا مراحل اجرایی وجود دارند می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.