ماژول اندازه گیری دما و رطوبت و فشار BME680

ماژول اندازه گیری دما و رطوبت و فشار BME680، یک سنسور دیجیتال 4 در 1 است که برای اندازه گیری دما، رطوبت، فشار هوا و شناسایی گاز VOC (ترکیبات آلی فرار) استفاده می شود. این سنسور قادر است دمای محیط را با دقت 1± درجه سانتی گراد و محدوده عملیاتی 40- تا 85 درجه سانتی گراد اندازه گیری کند. همچنین قادر به اندازه گیری رطوبت نسبی با دقت 3± درصد و محدوده عملیاتی 0 تا 100 درصد رطوبت نسبی می باشد. سنسور BME680، فشار هوا را با دقت 1± هکتو پاسکال در محدوده عملکرد 300 تا 1100 هکتو پاسکال اندازه می گیرد و از آن جایی که در اندازه گیری فشار بسیار دقیق است، می توانید از فشار سنج آن به عنوان ارتفاع سنج با دقت ±1 متر نیز استفاده کنید. دامنه ولتاژ کاری این ماژول در محدوده 1.7 الی 3.6 ولت است. اما لازم به ذکر است که این ماژول سنسور مجهز به یک رگولاتور تنظیم کننده ولتاژ 3.3 ولت و یک مبدل سطح منطقی ولتاژ است. در نتیجه، می توان انواع میکروکنترلرها و بردهای توسعه که از ولتاژ در محدوده 3.3 الی 5 ولت پشتیبانی می کنند را بدون نگرانی به این ماژول سنسور متصل کرد. ماژول اندازه گیری دما و رطوبت و فشار BME680، از پروتکل های I2C و SPI جهت ارتباط با میکروکنترلرها و سایر دستگاه هایی که از این دو پروتکل پشتیبانی می کنند، استفاده می کند. ماژول BME680، در طول اندازه گیری داده ها کمتر از 1 میلی آمپر و در مد SLEEP فقط 0.15 میکرو آمپر جریان مصرف می کند. به همین جهت مصرف انرژی کمی دارد. در نتیجه، این ماژول می تواند برای استفاده در دستگاه هایی که با باتری کار می کنند، مناسب باشد. از جمله کاربردهای این ماژول سنسور می توان به استفاده از آن در زمینه هایی مانند ردیابی کیفیت و پیش بینی آب و هوا، بررسی کیفیت هوای داخل ساختمان، پروژه های اینترنت اشیا، بهبود وضعیت GPS و غیره اشاره کرد. 

ماژول اندازه گیری دما و رطوبت و فشار BME680، مبتنی بر تراشه BME680 می باشد. BME680 یک سنسور منحصر به فرد با مصرف بهینه، پایداری و استحکام بالا است. این حسگر شامل یک سنسور کوچک MOX (اکسید فلز) است. همان طور که قبلا اشاره شد حسگرBME680 قادر است تعداد آلاینده ها (VOCها) مانند مونوکسید کربن، اتان، استون و اتانول را در محیط تعیین کند. VOCها با جذب مولکول های اکسیژن بر روی لایه اکسید فلزی شناسایی می شوند. تشخیص مقدار واقعی آلاینده ها، با اصل تغییر مقاومت سنسور MOX انجام می شود. هر زمان که MOX با یک آلاینده در هوا تماس پیدا می کند، مقاومت سنسور با غلظت آلاینده های موجود تغییر می کند. این بدان معنی است که تعداد بیشتر آلاینده ها در هوا منجر به کاهش قابل توجه مقاومت سنسور می شود. به همین ترتیب، با غلظت کمتر VOC در هوا، مقاومت سنسور به طور قابل توجهی بالاتر است. ماژول اندازه گیری دما و رطوبت و فشار BME680، دارای 6 پین می باشد که در ادامه به اختصار به شرح کاربرد هر یک می پردازیم:

• VCC: این پین جهت تامین تغذیه ماژول کاربرد دارد.
• GND: این پین، پایه اتصال به زمین است که برای تامین تغذیه ماژول به کار می رود.
• SCL: این پین، در صورت استفاده از پروتکل I2C، به عنوان پین مربوط به سیگنال کلاک این پروتکل عمل می کند و به خط کلاک ارتباط I2C در میکروکنترلر متصل می شود. در صورت استفاده از پروتکل SPI، این پایه به عنوان پین کلاک این پروتکل استفاده می شود که در این حالت، در واقع ورودی تراشه است.
• SDA: هنگام استفاده از پروتکل I2C، این پین به عنوان پین SDA یا Serial Data عمل می کند و در هنگام استفاده از پروتکل SPI، این پین به عنوان SDI یا Serial Data In که با نام MOSI نیز شناخته می شود (Master out Slave in) عمل می کند. این پین به عنوان ورودی I2C/SPI به سنسور استفاده می شود.
• SDO: این پین، در واقع همان پایه (MISO (Master in Slave out برای ارتباط SPI است. این پین به عنوان خروجی SPI از سنسور استفاده می شود.
• CS: این پین، پایه Chip Select است که در ارتباطات SPI استفاده می شود و به عنوان ورودی سنسور عمل می کند.