لقد أصبح مقياس الضغط الجوي BMP180 خيارًا شائعًا جدًا للقياس الضغط الجوي, ارتفاع y درجة الحرارة مع متحكم دقيق مثل Arduino. وهذا يجعلها مثالية لمشاريع مثل محطات الطقسوالتطبيقات الجوية والعديد من الاستخدامات المبتكرة الأخرى. إذا كنت من عشاق تكنولوجيا DIY أو بدأت للتو في عالم البرمجة والميكروكنترولر، فإن هذا المستشعر يمكن أن يوفر لك تجربة ثرية.
خلال هذه المقالة سنعرض لك دليلاً كاملاً للتعرف على هذا المستشعر بعمق، بدءًا من الخصائص التقنية إلى أمثلة عملية حتى تتمكن من تنفيذها في مشروعك. بالإضافة إلى ذلك، سوف تتعلم كيف تكوين هذا الجهاز وكيفية تحقيق أقصى استفادة منه باستخدام مكتبات محددة متوافقة مع اردوينو.
ما هو BMP180 وما هي استخداماته؟
مستشعر BMP180 هو مقياس ضغط جوي ومقياس حرارة رقمي تم تطويره بواسطة شركة Bosch. وظيفتها الرئيسية هي قياس الضغط الجوي ومن هذا احسب ارتفاع. من خلال دمجه مع معالج مثل Arduino، يمكننا استخدامه في تطبيقات مختلفة تتعلق بـ علم الارصاد الجوية وتقدير الارتفاع.
الميزات الرئيسية للطراز BMP180:
- نطاق قياس الضغط: 300 هكتوباسكال إلى 1100 هكتوباسكال، وهو ما يعادل نطاق ارتفاع -500 متر إلى 9000 متر فوق مستوى سطح البحر.
- دقة عالية: ± 1.0 هيكتوباسكال للقياسات المطلقة و ± 0.12 هيكتوباسكال للقياسات النسبية (تقريبًا 1 متر من الدقة (على ارتفاع).
- استخدام طاقة منخفضة: 0.1 على أهبة الاستعداد و 650 أثناء القياسات النشطة.
- يدعم اتصال I2C، مما يجعل من السهل الاتصال بـ Arduino وأجهزة التحكم الأخرى.
بالإضافة إلى ذلك، حجمها الصغير و منخفضة التكلفة مما يجعلها مثالية لكلا منهما مبتدئين وكذلك لخبراء الإلكترونيات.
كيف تعمل عملية قياس الضغط والارتفاع؟
يقيس BMP180 ضغط مطلق، أي الضغط الجوي في محيطه المباشر. نظرًا لأن الضغط يختلف باختلاف ارتفاع (يكون أقل في الارتفاعات العالية)، ويمكن لهذا المستشعر أيضًا حساب الارتفاع بطريقة نسبية.
عملية التعويض: يتضمن المستشعر مقياس حرارة متكاملًا يستخدمه صحيح التقلبات الناجمة عن تغيرات درجات الحرارة، مما يوفر قياسات أكثر دقة.
بالنسبة لقياسات الارتفاع، يمكن استخدام ضغط مرجعي عند مستوى سطح البحر، والذي يكون عادةً 1013.25 هبأ. يتيح هذا حساب الفرق بين الضغط الذي يقيسه المستشعر والقيمة المرجعية.
مخطط الاتصال مع اردوينو
يستخدم BMP180 واجهة اتصال I2C، مما يجعل من السهل الاتصال بـ Arduino أو غيرها ميكروكنترولر. اتبع هذه الاتصالات الأساسية:
- GND من BMP180 إلى دبوس Arduino GND.
- رقم VIN من BMP180 إلى دبوس Arduino 5V.
- SCL من BMP180 إلى الدبوس A5 على Arduino (Uno، Nano).
- SDA من BMP180 إلى الدبوس A4 على Arduino (Uno، Nano).
بمجرد الاتصال، سيكون المستشعر جاهزًا للبرمجة والبدء في العمل. أخذ القياسات.
تثبيت المكتبات والأمثلة العملية
إلى السيطرة لتثبيت BMP180 على Arduino، من الضروري تثبيت المكتبة المناسبة. واحدة من أكثرها استخداما هي المكتبة SFE_BMP180تم تطويره بواسطة SparkFun.
خطوات تثبيت المكتبة:
- قم بتنزيل المكتبة من المستودع الرسمي على GitHub.
- قم باستخراج ملف ZIP ونسخ المجلد إلى مجلد المكتبات في Arduino IDE.
- أعد تشغيل Arduino IDE حتى يتعرف على المكتبة.
تتضمن المكتبة أمثلة مفيدة جدًا لـ بدأ. يسمح لك أحدها بالحصول على قراءات الضغط و درجة الحرارةوحساب الارتفاع بدقة.
نموذج كود لقياس الضغط ودرجة الحرارة:
#تضمين #تضمين SFE_BMP180 bmp180؛ void setup() { Serial.begin(9600); إذا (bmp180.begin()) { Serial.println("تم تهيئة BMP180 بنجاح"); } else { Serial.println("فشل في تهيئة BMP180"); بينما (1)؛ } } حلقة فارغة () { مزدوجة T، P؛ حالة الشخصية؛ الحالة = bmp180.startTemperature(); إذا (الحالة != 0) { تأخير (الحالة)؛ الحالة = bmp180.getTemperature(T)؛ إذا (الحالة != 0) { Serial.print("درجة الحرارة: "); مسلسل.print(T); مسلسل.println(" *C"); الحالة = bmp180.startPressure(3); إذا (الحالة != 0) { تأخير (الحالة)؛ الحالة = bmp180.getPressure(P, T); إذا (الحالة != 0) { Serial.print("الضغط: "); مسلسل.print(P); مسلسل.println("hPa"); } } } } تأخير(1000); }
تطبيقات BMP180
تتمتع BMP180 بشعبية كبيرة في مجموعة متنوعة من المشاريع بفضل براعة y دقة. تتضمن بعض التطبيقات البارزة ما يلي:
- محطات الطقس: لقياس التغيرات في الضغط الجوي والتنبؤ بالظروف الجوية.
- أجهزة قياس الارتفاع المحمولة: يتم استخدامه في الرياضات الخارجية مثل المشي لمسافات طويلة أو ركوب الدراجات.
- الطائرات بدون طيار: لمراقبة الارتفاع والاستقرار أثناء الرحلات الجوية.
بفضل استهلاكه المنخفض للطاقة، فهو مثالي أيضًا لـ مشاريع تعمل بالبطارية.
يعد جهاز BMP180 بمثابة حل عملي واقتصادي لقياس الضغط والارتفاع ودرجة الحرارة. بفضل سهولة التثبيت والتوافق الواسع مع وحدات التحكم الدقيقة مثل Arduino، يعد هذا المستشعر مناسبًا لمشاريع متعددة. سواء كنت مبتدئًا أو خبيرًا، فإن تضمين هذا المقياس في مشاريعك سيكون تجربة ثرية.