Arduino UNO R4 WiFiでBLE ④ 気圧センサBME280をつなぐ

　Adafruitから入手したMEMS気圧センサ BME280（ボッシュ）を利用します。

　気圧と温度、湿度が測定できます。

　マイコン・ボードArduino UNO R4 WiFiは、Wi-FiとBLEの無線通信をサポートしています。3回にわたって、BLEで送信と受信を行います。

●AdafruitのStemma QT/Qwiicボード

　　BME280ボード解説のページ

　Stemma QT/Qwiic（JST SH 4ピン）コネクタは2か所に装着されていて、どちらにつないでもかまいません。このコネクタを使ってI2Cで制御する場合、特に、ジャンパ線をつなぐなどは不要です。

　コネクタは、表と裏のどちらも差し込めそうですが、ピンが内部の上部に並んでいるので、差し込める方向は一意です。ロック機構はないですが、すぐに抜けるということはありません。

●気圧センサBME280のおもなスペック

　BME280のデータシート

  • 動作電圧　1.71～3.6V
  • 動作温度範囲　－40～+85℃
  • 気圧測定範囲　300～1100hPa、分解能　±0.12hPa（±1m）
  • 温度測定範囲　-40～+85℃、確度　±0.5℃
  • 湿度測定範囲　0～100%、確度　±3%
  • インターフェース　I2C（最大3.4MHz）、SPI（最大10MHz）
  • スレーブ・アドレス　0x77。裏面のAddrをショートして0x76に設定できる

●使用環境

  • Arduino UNO R4 WiFi
  • Arduino IDE 2.2.1
  • Windows10 22H2

●接続

　Arduino UNO R4 WiFiのI2C信号とセンサ・ボードをJSTコネクタでつなぎます（Stemma QT/Qwiicボードの写真の比率は異なる）。

●スレーブ・アドレスを確認

　従来からよく使われているi2cScanner.inoを動かしてスレーブ・アドレスを確認します。

　このマイコン・ボードには、Qwiic専用コネクタが用意されていますが、BME280は認識されませんでした。

　I/O端子のSCLとSDA端子、電源端子を利用し、Stemma QT/Qwiicコネクタを取り付けます。

　電源は3.3Vです。

 　0x77を見つけてきました。0x3dはグラフィック・ボードのアドレスです。

●ライブラリの用意

　BME280で検索して、見つかったAdafruit BME280ライブラリをインストールします。

　インストールを始めたとき、関連のライブラリや依存関係をインストールするかというパネルが出た場合は、全てをインストールを選びます。

●サンプル・スケッチ

　メニューのファイル->スケッチ例から、Adafruit BME280のbme280test.inoを選択し、コンパイル、実行します。

　SPI関連を取り除き、I2Cの記述だけ残したスケッチです。


// This is a library for the BME280 humidity, temperature & pressure sensor
//  Designed specifically to work with the Adafruit BME280 Breakout
//  ----> http://www.adafruit.com/products/2650
//  Written by Limor Fried & Kevin Townsend for Adafruit Industries.

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME280.h>
float tempC;
float pressure;
float humidity;

Adafruit_BME280 bme; // I2C

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial) delay(10); 
   Serial.println(F("BME280 ssd1306"));

    unsigned status;
    
    // default settings
    status = bme.begin();  
    // You can also pass in a Wire library object like &Wire2
    // status = bme.begin(0x76, &Wire2)
    if (!status) {
        Serial.println("Could not find a valid BME280 sensor, check wiring, address, sensor ID!");
        Serial.print("SensorID was: 0x"); Serial.println(bme.sensorID(),16);
        Serial.print("        ID of 0xFF probably means a bad address, a BMP 180 or BMP 085\n");
        Serial.print("   ID of 0x56-0x58 represents a BMP 280,\n");
        Serial.print("        ID of 0x60 represents a BME 280.\n");
        Serial.print("        ID of 0x61 represents a BME 680.\n");
        while (1) delay(10);
    }
    Serial.println();
}

void loop() { 
    printValues();
    delay(1000);
}

void printValues() {
  tempC = bme.readTemperature();
  pressure = bme.readPressure() / 100.0;
  humidity = bme.readHumidity();

    Serial.print("Temperature = ");
    Serial.print(tempC);
    Serial.println(" °C");

    Serial.print("Pressure = ");
    Serial.print( pressure);
    Serial.println(" hPa");

    Serial.print("Humidity = ");
    Serial.print(humidity);
    Serial.println(" %");

    Serial.println();
}

●グラフィック・ディスプレイに測定結果を表示

　次の記事を参考に、グラフィック・ディスプレイに測定した温度と気圧、湿度を表示します。

　　Arduino UNO R4 Minimaでセンサ・インターフェーシング ⑤ 温湿度センサSi7021の測定結果をグラフィック・ディスプレイに表示

　スケッチです。


 // This is a library for the BME280 humidity, temperature & pressure sensor
//  Designed specifically to work with the Adafruit BME280 Breakout
//  ----> http://www.adafruit.com/products/2650
//  Written by Limor Fried & Kevin Townsend for Adafruit Industries.

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME280.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
float tempC;
float pressure;
float humidity;

Adafruit_BME280 bme; // I2C
Adafruit_SSD1306 display = Adafruit_SSD1306(128, 64, &Wire);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial) delay(10); 
   Serial.println(F("BME280  + ssd1306"));

    unsigned status;
    
    // default settings
    status = bme.begin();  
    // You can also pass in a Wire library object like &Wire2
    // status = bme.begin(0x76, &Wire2)
    if (!status) {
        Serial.println("Could not find a valid BME280 sensor, check wiring, address, sensor ID!");
        Serial.print("SensorID was: 0x"); Serial.println(bme.sensorID(),16);
        Serial.print("        ID of 0xFF probably means a bad address, a BMP 180 or BMP 085\n");
        Serial.print("   ID of 0x56-0x58 represents a BMP 280,\n");
        Serial.print("        ID of 0x60 represents a BME 280.\n");
        Serial.print("        ID of 0x61 represents a BME 680.\n");
        while (1) delay(10);
    }
    Serial.println();

  // SSD1306_SWITCHCAPVCC = generate display voltage from 3.3V internally
  if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3D)) { // Address 0x3C for 128x32
    Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
    for (;;)
      ; // Don't proceed, loop forever
  }
  display.display();
  delay(500); // Pause for 2 seconds
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setRotation(0);
  display.clearDisplay();
}

void loop() { 
    printValues();
    delay(1000);
}

void printValues() {
  display.clearDisplay();
  display.setCursor(0, 0);

  tempC = bme.readTemperature();
  pressure = bme.readPressure() / 100.0;
  humidity = bme.readHumidity();

    Serial.print("Temperature = ");
    Serial.print(tempC);
    Serial.println(" °C");

    Serial.print("Pressure = ");
    Serial.print( pressure);
    Serial.println(" hPa");

    Serial.print("Humidity = ");
    Serial.print(humidity);
    Serial.println(" %");

    Serial.println();

  display.println("Temperature: - `C");
  display.print(tempC, 2);
  display.println("");
  display.println("");
  display.println("Pressure: - hPa");
  display.print(pressure, 1);
  display.println("");
  display.println("");
  display.println("Humidity: - %");
  display.print(humidity, 1);
  display.display();
}

　実行例です。

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