arduino低功耗模式_【雕爷学编程】Arduino动手做（67）---BMP180气压传感器
时间：2023-12-01 08:07:02
37个传感器和执行器的提法在互联网上广泛传播。事实上，Arduino能兼容的传感器模块肯定不止这37种。鉴于我积累了一些传感器和执行模块，根据实践知识（必须做）的概念，为了学习和交流，这里准备逐一尝试一系列实验，无论成功（程序），都会记录——小进步或问题，希望能吸引玉。
【Arduino】数据 代码 图形 仿真）
实验67： GY-68 BMP180 新款 BOSCH气压传感器(温度模块)BMP085）
BMP180
是博世Sensortec新型数字气压传感器性能高，使用智能手机、平板电脑、运动设备等先进的移动设备。它遵循了BMP085带来了很多改进，比如小尺寸和数字。超低功耗降至3μA使BMP180节电是您移动设备的领导者。BMP性能也很稳定，最好有独立电源供电。BMP180是一种高精度、小体积、超低能耗的压力传感器，可应用于移动设备，其性能优异，绝对精度可达0.03hPa，而且耗电极低，只有3μA。BMP180采用强大的8-pin承载陶瓷无引线芯片（LCC）超薄包装，可通过I2C总线直接连接到各种微处理器。
BMP180主要特点
压力范围：300~1100hPa（海拔9000米~-500米）
电源电压：1.8V~3.6V（VDDA），1.62V~3.6V（VDDD） VIN需要5V
LCC8包装：无铅陶瓷载体包装（LCC）
低功耗：5μA，在标准模式
高精度：在低功耗模式下，分辨率为0.06hPa（0.5米）
在高线模式下，分辨率为0.03hPa（0.25米）
含温度输出
I2C接口
温度补偿
无铅，符合RoHS规范
MSL 1反应时间：7.5ms
待机电流：0.1μA
无需外部时钟电路
BMP180技术数据
压力范围300……1100 hPa
方根噪声表达压力0.06 hPa typ。(超低功耗模式)
0.02 hPa typ。(超高分辨率模式)
方根噪声表达高度0.5 m,typ。(超低功耗模式)
0.17米,typ。(超高分辨率模式)
相对精度的压力
VDD = 3.3 v 950……1050 hPa / hPa±0.12
@ 25°C / m±1.0
700年……900 hPa / hPa±0.12
25…40°C / m±1.0
绝对精度
p = 300…1100 hpa
(温度= 0… 65°C,VDD = 3.3。-4.0 V)压力:…… 2.0 hPa
温度:±1°C,typ。
平均电流消耗(1 Hz刷新率数据)
峰值电流3μA典型(超低功耗模式)
32μA,典型的(高级模式)
650μA,典型的
待机电流1.62……3.6 V
电源电压vddio 1.62……3.6 V
电源电压vdd 1.8……3.6 V
操作温度。
40范围全面准确… 85°C
0… 65°C
conv压力。5毫秒，典型的(标准模式)
I2C传输速率3.4 MHz,马克斯。
BMP180典型应用
GPS精确导航(航位计算、上下桥检测等)
室内外导航
监测休闲、体育和医疗健康
天气预报
垂直速度指示(上升/下沉)
风扇功率控制
高度剖面等运动设备
BMP180气压模块是一种高精度、小体积、低能耗的压力传感器，可应用于移动设备，性能优异，绝对精度最低可达0.03hPa，而且耗电极低，只有3μA。BMP180采用强大的8-pin承载陶瓷无引线芯片（LCC）超薄包装，可通过I2C总线直接连接到各种微处理器。
特性曲线
模块电原理图
需要用的 “SFE_BMP180” 库文件如下
SFE_BMP180.h
/* 【Arduino】66种传感器模块系列实验（68） 实验68:BMP180 新款 BOSCH温度模块气压传感器(BMP085） SFE_BMP180.h */ #ifndef SFE_BMP180_h #define SFE_BMP180_h #if defined(ARDUINO) && ARDUINO >= 100 #include "Arduino.h" #else #include "WProgram.h" #endif class SFE_BMP180 { public: SFE_BMP180(); char begin(); shorted?) char startTemperature(void); char getTemperature(double &T); startTemperature command char startPressure(char oversampling); char getPressure(double &P, double &T); startPressure command double sealevel(double P, double A); weather data) double altitude(double P, double P0); sea-level, runway, etc.) char getError(void); private: char readInt(char address, int16_t &value); char readUInt(char address, uint16_t &value); char readBytes(unsigned char *values, char length); char writeBytes(unsigned char *values, char length); subsequent registers) int16_t AC1,AC2,AC3,VB1,VB2,MB,MC,MD; uint16_t AC4,AC5,AC6; double c5,c6,mc,md,x0,x1,x2,y0,y1,y2,p0,p1,p2; char _error; }; #define BMP180_ADDR 0x77 #define BMP180_REG_CONTROL 0xF4 #define BMP180_REG_RESULT 0xF6 #define BMP180_COMMAND_TEMPERATURE 0x2E #define BMP180_COMMAND_PRESSURE0 0x34 #define BMP180_COMMAND_PRESSURE1 0x74 #define BMP180_COMMAND_PRESSURE2 0xB4 #define BMP180_COMMAND_PRESSURE3 0xF4SFE_BMP180.cp
/* 【Arduino】66传感器模块系列实验(68) 实验68:BMP180 新款 BOSCH温度模块气压传感（代替BMP085）
SFE_BMP180.cp
*/
#include
#include
#include
#include
SFE_BMP180::SFE_BMP180()
{
}
char SFE_BMP180::begin()
{
double c3,c4,b1;
Wire.begin();
if (readInt(0xAA,AC1) &&
readInt(0xAC,AC2) &&
readInt(0xAE,AC3) &&
readUInt(0xB0,AC4) &&
readUInt(0xB2,AC5) &&
readUInt(0xB4,AC6) &&
readInt(0xB6,VB1) &&
readInt(0xB8,VB2) &&
readInt(0xBA,MB) &&
readInt(0xBC,MC) &&
readInt(0xBE,MD))
{
AC6 = 23153;
Calcs.pdf
25671; AC6 = 18974;
c3 = 160.0 * pow(2,-15) * AC3;
c4 = pow(10,-3) * pow(2,-15) * AC4;
b1 = pow(160,2) * pow(2,-30) * VB1;
c5 = (pow(2,-15) / 160) * AC5;
c6 = AC6;
mc = (pow(2,11) / pow(160,2)) * MC;
md = MD / 160.0;
x0 = AC1;
x1 = 160.0 * pow(2,-13) * AC2;
x2 = pow(160,2) * pow(2,-25) * VB2;
y0 = c4 * pow(2,15);
y1 = c4 * c3;
y2 = c4 * b1;
p0 = (3791.0 - 8.0) / 1600.0;
p1 = 1.0 - 7357.0 * pow(2,-20);
p2 = 3038.0 * 100.0 * pow(2,-36);
return(1);
}
else
{
return(0);
}
}
char SFE_BMP180::readInt(char address, int16_t &value)
{
unsigned char data[2];
data[0] = address;
if (readBytes(data,2))
{
value = (int16_t)((data[0]<<8)|data[1]);
negative
return(1);
}
value = 0;
return(0);
}
char SFE_BMP180::readUInt(char address, uint16_t &value)
{
unsigned char data[2];
data[0] = address;
if (readBytes(data,2))
{
value = (((uint16_t)data[0]<<8)|(uint16_t)data[1]);
return(1);
}
value = 0;
return(0);
}
char SFE_BMP180::readBytes(unsigned char *values, char length)
{
char x;
Wire.beginTransmission(BMP180_ADDR);
Wire.write(values[0]);
_error = Wire.endTransmission();
if (_error == 0)
{
Wire.requestFrom(BMP180_ADDR,length);
while(Wire.available() != length) ;
for(x=0;x 模块接线方式
1.先连接芯片与单片机（通过I2C接口），按照如下方式连接
5V—VIN
GND–GND
A5—SCL
A4—SDA
2.然后UNO通过usb与PC电脑连接
3.拷贝后面的代码烧录进Arduino
实验开源代码
/*
【Arduino】66种传感器模块系列实验（68）
实验六十八：BMP180 新款 BOSCH温度模块气压传感器（代替BMP085）
程序之一
*/
#include
SFE_BMP180 AirPresure;
char presureDelayTime;
double presureP, presureT;
void setup() {
Serial.begin(9600);
AirPresure.begin();
}
void loop()
{
presureDelayTime = AirPresure.startPressure(3);
if (presureDelayTime != 0)
{
delay(presureDelayTime);
presureDelayTime = AirPresure.getPressure(presureP, presureT);
if (presureDelayTime != 0)
{
Serial.print("Current Preasure: ");
Serial.print(presureP);
Serial.println(" bar");
Serial.print(presureP);
Serial.print(" bar is");
Serial.print(presureP / 1000.0);
Serial.println(" atm");
}
else
{
Serial.println("ERROR");
}
}
else
{
Serial.println("ERROR");
}
delay(1000);
}
/*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（67）
实验六十七：BMP180 新款 BOSCH温度模块气压传感器（代替BMP085）
程序之二，气温、气压与海拔值可以调整并校准
*/
#include
#define BMP180ADD 0x77
unsigned char OSS;
int ac1;
int ac2;
int ac3;
unsigned int ac4;
unsigned int ac5;
unsigned int ac6;
int b1;
int b2;
int mb;
int mc;
int md;
float temperature;
double pressure;
double pressure2;
long b5;
double altitude;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
Wire.begin();
OSS = 2;
BMP180start();
}
void loop()
{
calculate();
show();
delay(1000);
}
void calculate()
{
temperature = bmp180GetTemperature(bmp180ReadUT());
temperature = temperature*0.0137;
pressure = bmp180GetPressure(bmp180ReadUP());
pressure2 = pressure/115325;
pressure2 = pow(pressure2,0.29029496);
altitude = 39*(1+pressure2);
}
void show()
{
Serial.print("气温: ");
Serial.print(temperature, 1);
Serial.println(" C");
Serial.print("气压: ");
Serial.print(pressure, 0);
Serial.println(" Pa");
Serial.print("海拔:");
Serial.print(altitude);
Serial.println("m");
}
void BMP180start()
{
ac1 = bmp180ReadDate(0xAA);
ac2 = bmp180ReadDate(0xAC);
ac3 = bmp180ReadDate(0xAE);
ac4 = bmp180ReadDate(0xB0);
ac5 = bmp180ReadDate(0xB2);
ac6 = bmp180ReadDate(0xB4);
b1 = bmp180ReadDate(0xB6);
b2 = bmp180ReadDate(0xB8);
mb = bmp180ReadDate(0xBA);
mc = bmp180ReadDate(0xBC);
md = bmp180ReadDate(0xBE);
}
short bmp180GetTemperature(unsigned int ut)
{
long x1, x2;
x1 = (((long)ut - (long)ac6)*(long)ac5) >> 15;
x2 = ((long)mc << 11)/(x1 + md);
b5 = x1 + x2;
return ((b5 + 8)>>4);
}
long bmp180GetPressure(unsigned long up)
{
long x1, x2, x3, b3, b6, p;
unsigned long b4, b7;
b6 = b5 - 4000;
x1 = (b2 * (b6 * b6)>>12)>>11;
x2 = (ac2 * b6)>>11;
x3 = x1 + x2;
b3 = (((((long)ac1)*4 + x3)<>2;
x1 = (ac3 * b6)>>13;
x2 = (b1 * ((b6 * b6)>>12))>>16;
x3 = ((x1 + x2) + 2)>>2;
b4 = (ac4 * (unsigned long)(x3 + 32768))>>15;
b7 = ((unsigned long)(up - b3) * (50000>>OSS));
if (b7 < 0x80000000)
p = (b7<<1)/b4;
else
p = (b7/b4)<<1;
x1 = (p>>8) * (p>>8);
x1 = (x1 * 3038)>>16;
x2 = (-7357 * p)>>16;
p += (x1 + x2 + 3791)>>4;
return p;
}
int bmp180Read(unsigned char address)
{
unsigned char data;
Wire.beginTransmission(BMP180ADD);
Wire.write(address);
Wire.endTransmission();
Wire.requestFrom(BMP180ADD, 1);
while(!Wire.available());
return Wire.read();
}
int bmp180ReadDate(unsigned char address)
{
unsigned char msb, lsb;
Wire.beginTransmission(BMP180ADD);
Wire.write(address);
Wire.endTransmission();
Wire.requestFrom(BMP180ADD, 2);
while(Wire.available()<2);
msb = Wire.read();
lsb = Wire.read();
return (int) msb<<8 | lsb;
}
unsigned int bmp180ReadUT()
{
unsigned int ut;
Wire.beginTransmission(BMP180ADD);
Wire.write(0xF4);
Wire.write(0x2E);
Wire.endTransmission();
delay(5);
ut = bmp180ReadDate(0xF6);
return ut;
}
unsigned long bmp180ReadUP()
{
unsigned char msb, lsb, xlsb;
unsigned long up = 0;
Wire.beginTransmission(BMP180ADD);
Wire.write(0xF4);
Wire.write(0x34 + (OSS<<6));
Wire.endTransmission();
delay(2 + (3<> (8-OSS);//16 to 19 bit
return up;
} /*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（67）
实验六十七：BMP180 新款 BOSCH温度模块气压传感器（代替BMP085）
程序之三，温度、实时气压、已知海拔计算的海平面的气压、已知海平面气压计算的高度
只是算法有点烂，做做实验而已
*/
#include
#include
SFE_BMP180 pressure;
#define ALTITUDE 255.0
unsigned long gpstimes;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pressure.begin();
}
void loop()
{
gpstimes=millis();
char status;
double T,P,p0,a;
status = pressure.startTemperature();
delay(status);
status = pressure.getTemperature(T);
delay(status);
Serial.print("temperature: ");
Serial.print(T,2);
Serial.println(" deg C, ");
status = pressure.startPressure(3);
delay(status);
status = pressure.getPressure(P,T);
// Print out the measurement:
Serial.print("absolute pressure A: ");
Serial.print(P,2);
Serial.println(" mb, ");
p0=1013.2;
a = pressure.altitude(P,p0);
Serial.print("computed altitude A: ");
Serial.print(a,0);
Serial.println(" meters, ");
T=25.00;
status = pressure.getPressure(P,T);
Serial.print("absolute pressure B: ");
Serial.print(P,2);
Serial.println(" mb, ");
p0=1013.2;
a = pressure.altitude(P,p0);
Serial.print("computed altitude B: ");
Serial.print(a,0);
Serial.println(" meters, ");
gpstimes=millis()-gpstimes;
Serial.print("gpstimes=");
Serial.println(gpstimes);
Serial.println();
delay(2000);
} 
