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基于BME60的天氣監(jiān)測裝置

2021/09/16
687
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天氣監(jiān)測裝置

BME680
BME680 是第一款集成高線性度和高精度氣體、壓力、濕度和溫度傳感器氣體傳感器。它專為移動應(yīng)用和可穿戴設(shè)備而開發(fā),其中尺寸和低功耗是關(guān)鍵要求。BME680 保證 - 根據(jù)特定的操作模式 - 優(yōu)化消耗、長期穩(wěn)定性和高 EMC 魯棒性。為了測量個人健康的空氣質(zhì)量,BME680 中的氣體傳感器可以檢測范圍廣泛的氣體,例如揮發(fā)性有機化合物 (VOC)。

特征:

  • 個人空氣質(zhì)量追蹤器
  • 空氣質(zhì)量測繪
  • 電池充電 (LiPo 3.7V)
  • USB-C 電源輸入
  • 汽車和公共交通工具內(nèi)的空氣質(zhì)量
  • 增強的上下文感知
  • 準(zhǔn)確的步數(shù)和卡路里追蹤器
  • 快速 GPS 修復(fù)和改進的導(dǎo)航
  • 濕度過高/過低指示
  • 空氣質(zhì)量和健康指標(biāo)
  • 睡眠/恢復(fù)追蹤器
  • 天氣趨勢
  • 樓梯柜臺
  • 樓層檢測

技術(shù)規(guī)格

  • 電源電壓 VDD
  • 1.2 ... 3.6 伏
  • 1.71 ... 3.6 伏
  • 界面
  • I2CSPI
  • 平均電流消耗
  • (1Hz 數(shù)據(jù)刷新率)
  • 睡眠模式下的平均電流消耗
  • 在 1 Hz 濕度和溫度下為 2.1 μA
  • 在 1 Hz 壓力和溫度下為 3.1 μA
  • 在 1 Hz 濕度、壓力和溫度下為 3.7 μA
  • 0.09?12 mA for p/h/T/gas 取決于操作模式
  • 氣體傳感器
  • 響應(yīng)時間 (τ 33-63%)
  • 傳感器間偏差
  • 能量消耗
  • 輸出數(shù)據(jù)處理

 

  • < 1 s(對于新傳感器)
  • +/- 15% +/- 15
  • < 0.1 mA 在超低功耗模式下
  • IAQ的直接輸出:空氣質(zhì)量指數(shù)
  • 濕度傳感器
  • 響應(yīng)時間 (τ0-63%)
  • 精度公差
  • 滯后

 

  • ± 3 % 相對濕度
  • ≤ 1.5 % 相對濕度
  • 壓力傳感器
  • 均方根噪聲
  • 靈敏度誤差
  • 溫度系數(shù)偏移
  • 0.12 Pa(相當(dāng)于 1.7 cm)
  • ± 0.25 %(相當(dāng)于 400 m 高度變化時的 1 m)
  • ±1.3 Pa/K(相當(dāng)于 1°C 溫度變化時的 ±10.9 cm)

編程指南:

壓力測量
可以啟用或跳過壓力測量。啟用后,存在多個過采樣選項。

測量由 osrs_p<2:0> 設(shè)置控制,詳見第 5.3.2 節(jié)。對于壓力測量,

過采樣可以降低噪聲。壓力數(shù)據(jù)的分辨率取決于 IIR 濾波器(參見第 5.3.2.4 節(jié))

和過采樣設(shè)置:

  • 當(dāng) IIR 濾波器使能時,壓力分辨率為 20 位
  • 當(dāng) IIR 濾波器禁用時,壓力分辨率為 16+ (osrs_p-1) 位,例如當(dāng) osrs_p 設(shè)置為 '3' 時為 18 位
  • 使用表 12 中列出的變量,以下代碼將計算以帕斯卡為單位的補償壓力值)。這是,
  • 但是,建議使用 github 上提供的傳感器 API(第 4 章)以獲得更友好的用戶體驗。

測量流程
參考圖 1,BME680 測量周期包括溫度、壓力和濕度測量以及可選擇的過采樣。此外,它還包含氣體傳感器熱板的加熱階段以及氣體傳感器電阻的測量。

測量結(jié)束后,壓力和溫度數(shù)據(jù)可以通過可選的 IIR 濾波器,從而消除短期波動。對于濕氣和氣體,這種過濾器是不需要的,也沒有實施。

溫度測量
可以啟用或跳過溫度測量。通常不建議跳過測量,因為溫度信息用于補償其他參數(shù)中的溫度影響。啟用后,存在多個過采樣選項。溫度測量由 osrs_t<2:0> 設(shè)置控制,詳見第 5.3.2.2 節(jié)。對于溫度測量,可以通過過采樣來降低噪聲。溫度數(shù)據(jù)的分辨率取決于 IIR 濾波器(參見第 5.3.2.4 節(jié))和過采樣設(shè)置:

  • 當(dāng) IIR 濾波器使能時,溫度分辨率為 20 位
  • 禁用 IIR 濾波器時,溫度分辨率為 16+ (osrs_t-1) 位,例如 osrs_t 設(shè)置時為 18 位

組件詳情
電池管理系統(tǒng):(MCP73831)

MCP73831 器件是非常先進的線性充電管理控制器,適用于空間有限、成本敏感的應(yīng)用。MCP73831 采用 8 引腳、2 mm x 3 mm DFN 封裝或 5 引腳、SOT-23 封裝。MCP73831 不僅物理尺寸小,而且所需的外部組件數(shù)量少,因此非常適合便攜式應(yīng)用。對于從 USB 端口充電的應(yīng)用,MCP73831 遵守管理 USB 電源總線的所有規(guī)范。

MCP73831 采用恒流 / 恒壓充電算法,具有可選擇的預(yù)處理和充電終止。恒定電壓調(diào)節(jié)固定有四個可用選項:4.20V、4.35V、4.40V 或 4.50V,以適應(yīng)新出現(xiàn)的電池充電要求。恒流值由一個外部電阻設(shè)置。

連接器 (JST PH2)
用于電池和電源輸出的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JST PH2 連接器。能夠傳導(dǎo)高達 6 安培的電流。

規(guī)格:

  • 29.97mm x 27.89mm
  • 1x M.2 形狀 2.2mm 螺絲孔

印刷電路板信息:

  • 信號層:2
  • 無信號層:10
  • 組件:26
  • 墊:69
  •  表面墊:60
  •  鍍通孔焊盤:9
  •  無鍍通孔焊盤:0
  • 孔數(shù):0
  • 過孔:30
  • 籃網(wǎng):15/15
  • 軌道長度:300.7mm
  • 銅面積:4

更多的相關(guān)資料可在附件中下載。

  • Sensor_solutions-main.zip
    描述:電路圖
  • Sensor_solutions-main.zip
    描述:源文件
  • Sensor_solutions-main.zip

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