作りながら学ぶArduino+=電子工作入門

　ボッシュのMEMS気圧センサは古くから製品があるようです。現在入手しやすい気圧センサは次のとおりです。

　気圧（絶対確度圧力）の値は、1日ながめていてもほとんど変化しません。台風のような低気圧が近辺を通過するときは、大きく変化します。
　相対確度（分解能）は、センサによって大きく異なります。DPS310の±0.06は高度±50cm、BMP390の±0.03hPaは±25cmに相当するので、階段の上り下りを判別できます。

●Adafruitのブレークアウト・ボード

　上記の表の中で、最初に相対確度圧力の細かなBME390を取り上げます。STEMMA QT（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。

　　Adafruit BMP390 - Precision Barometric Pressure and Altimeter - STEMMA QT / Qwiic

　ボードには、5V-＞3.3Vのレギュレータと3.3＜-＞5V信号レベル変換回路が入っています。BMP390は3.3Vで動作させますが、Arduino UNOでは5Vの電源を利用します。信号のHighレベルは5Vです。

　SDA/SCL信号には10kΩのプルアップ抵抗が入っています。I2Cのスレーブ・アドレスはデフォルトが0x77で、裏面のaddr（SDR）の部分をショートすると0x76になります。回路図は、次のPDFに掲載されています。

　　https://cdn-learn.adafruit.com/downloads/pdf/adafruit-bmp388-bmp390-bmp3xx.pdf?timestamp=1607556313

●気圧センサBME390のおもなスペック

　　データシート　見つからない。下記のプログラムがBME388と共通なので、BME388のデータシートが参考になるかもしれない。

　　プログラム事例　https://github.com/BoschSensortec/BMP3-Sensor-API

• 電源電圧；1.65~3.6V
• 温度測定範囲；不明、分解能不明
• 気圧測定範囲；300～1250hPa、確度±0.50hPa、分解能±0.03hPa
• インターフェース；SPI、I2C
• I2Cアドレス；0x76、0x77どちらかを選択

●使用環境

• Arduino UNO R3
• Arduino IDE 1.8.13
• Windows10 20H2

●接続

　電源は5V を使いました。Arduino UNO R3のI2Cは、SCLとSDA端子がありますが、SCLはA5に、SDAはA4につながっています。どちら側につないでもかまいません。白色のリード線は見えないので、黄色で配線図を描きました。

　電源がつながると、ボード上の緑色のLEDが点灯します。

●スケッチ

　利用手順は、Adafruit BMP388 and BMP390 - Precision Barometric Pressure and Altimeter Overviewに書かれています。

　ライブラリを導入します。メニューのツールから、ライブラリを管理を選び、検索欄にBMP3を入力します。見つけてきたAdafruit BMP3XX Libearyのインストールをクリックします。

　同時にサンプル・スケッチも導入されます。

　メニューのファイルからサンプルの入っているスケッチ例を選択します。そこから、Adafruit BMEXXX Library - bmp3_simpletestを選択します。デフォルトでI2Cバスを使うように記述されています。スレーブ・アドレスは0x77です。ボードの裏面のaddrをショートして0x76に設定したときは、begin_I2C()の引数に0x76を記述します。

●高度差

　±25cmの分解能があるので、机の上の高度とセンサを床におろしたときの値を見ました。

でした。実際の高低差は70cmなので、あまり正確とはいえない結果になりました。

●パラメータ

　スケッチbmp3_simpletestのsetup()の中で、初期設定をしています。　

  // Set up oversampling and filter initialization
  bmp.setTemperatureOversampling(BMP3_OVERSAMPLING_8X);
  bmp.setPressureOversampling(BMP3_OVERSAMPLING_32X);
  bmp.setIIRFilterCoeff(BMP3_IIR_FILTER_COEFF_3);
  bmp.setOutputDataRate(BMP3_ODR_50_HZ);

　これらのパラメータで記述できる引数は、C:\Users\ユーザ名\Documents\Arduino\libraries\Adafruit_BMP3XX_Libraryのbmp3_defs.hに記述があります。