BME680天氣監(jiān)測裝置開源分享

PCB圖如下：



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描述

天氣監(jiān)測裝置

BME680

BME680 是第一款集成了高線性度和高精度氣體、壓力、濕度和溫度傳感器的氣體傳感器。它專為尺寸和低功耗是關(guān)鍵要求的移動應(yīng)用和可穿戴設(shè)備而開發(fā)。BME680 保證 - 根據(jù)特定的操作模式 - 優(yōu)化消耗、長期穩(wěn)定性和高 EMC 穩(wěn)健性。為了測量個人健康的空氣質(zhì)量，BME680 中的氣體傳感器可以檢測多種氣體，例如揮發(fā)性有機化合物 (VOC)。

特征：

個人空氣質(zhì)量追蹤器

空氣質(zhì)量測繪

電池充電 (LiPo 3.7V)

USB-C 電源輸入

汽車和公共交通工具內(nèi)的空氣質(zhì)量

增強的上下文意識

準(zhǔn)確的步數(shù)和卡路里跟蹤器

快速 GPS 修復(fù)和改進的導(dǎo)航

濕度過高/過低指示器

空氣質(zhì)量和健康指標(biāo)

睡眠/恢復(fù)追蹤器

天氣趨勢

樓梯柜臺

地板水平檢測

技術(shù)規(guī)格

電源電壓 VDD

1.2 ... 3.6 V

1.71 ... 3.6 V

界面

I2C 和 SPI

平均電流消耗

(1Hz 數(shù)據(jù)刷新率))

睡眠模式下的平均電流消耗

在 1 Hz 濕度和溫度下為 2.1 μA

在 1 Hz 壓力和溫度下為 3.1 μA

在 1 Hz 濕度、壓力和溫度下為 3.7 μA

p/h/T/gas 為 0.09?12 mA，取決于操作模式

氣體傳感器

響應(yīng)時間 (τ 33-63%)

傳感器間偏差

能量消耗

輸出數(shù)據(jù)處理

< 1 s（對于新傳感器）

+/- 15% +/- 15

< 0.1 mA 在超低功耗模式下

IAQ 的直接輸出：空氣質(zhì)量指數(shù)

濕度傳感器

響應(yīng)時間 (τ0-63%)

精度公差

滯后

8 秒

± 3 % 相對濕度

≤ 1.5 % 相對濕度

壓力傳感器

均方根噪聲

靈敏度誤差

溫度系數(shù)偏移

0.12 帕（相當(dāng)于 1.7 厘米）

± 0.25 %（在 400 m 高度變化時相當(dāng)于 1 m）

±1.3 Pa/K（在 1°C 溫度變化下相當(dāng)于 ±10.9 cm）

編程指南：

壓力測量

可以啟用或跳過壓力測量。啟用后，存在多個過采樣選項。壓力

測量由 osrs_p<2:0> 設(shè)置控制，詳見第 5.3.2 節(jié)。對于壓力測量，

可以進行過采樣以降低噪聲。壓力數(shù)據(jù)的分辨率取決于 IIR 濾波器（參見第 5.3.2.4 節(jié)）

和過采樣設(shè)置：

啟用 IIR 濾波器時，壓力分辨率為 20 位

當(dāng) IIR 濾波器禁用時，壓力分辨率為 16+ (osrs_p-1) 位，例如，當(dāng) osrs_p 設(shè)置為 '3' 時為 18 位

使用表 12 中列出的變量，以下代碼將計算以帕斯卡為單位的補償壓力值）。這是，

但是，建議使用 github 上的傳感器 API（第 4 章）以獲得更友好的用戶體驗。

測量流程

參考圖 1，BME680 測量周期包括溫度、壓力和濕度測量以及可選的過采樣。此外，它包含氣體傳感器熱板的加熱階段以及氣體傳感器電阻的測量。

測量期結(jié)束后，壓力和溫度數(shù)據(jù)可以通過可選的 IIR 濾波器，消除短期波動。對于濕度和氣體，不需要這種過濾器，也沒有實施。

溫度測量

可以啟用或跳過溫度測量。通常不建議跳過測量，因為溫度信息用于補償其他參數(shù)中的溫度影響。啟用后，存在多個過采樣選項。溫度測量由 osrs_t<2:0> 設(shè)置控制，詳見第 5.3.2.2 節(jié)。對于溫度測量，可以進行過采樣以降低噪聲。溫度數(shù)據(jù)的分辨率取決于 IIR 濾波器（參見第 5.3.2.4 節(jié)）和過采樣設(shè)置：

啟用 IIR 濾波器時，溫度分辨率為 20 位

當(dāng) IIR 濾波器禁用時，溫度分辨率為 16+ (osrs_t-1) 位，例如設(shè)置 osrs_t 時為 18 位

組件詳細(xì)信息：

電池管理系統(tǒng)：（MCP73831）

MCP73831 器件是高度先進的線性充電管理控制器，適用于空間有限、成本敏感的應(yīng)用。MCP73831 采用 8 引腳 2 mm x 3 mm DFN 封裝或 5 引腳 SOT-23 封裝。除了物理尺寸小外，所需的外部組件數(shù)量也少，這使得 MCP73831 非常適合便攜式應(yīng)用。對于從 USB 端口充電的應(yīng)用，MCP73831 遵守所有規(guī)范 USB 電源總線的規(guī)范。

MCP73831 采用恒流/恒壓充電算法，具有可選的預(yù)處理和充電終止功能。恒定電壓調(diào)節(jié)固定有四個可用選項：4.20V、4.35V、4.40V 或 4.50V，以適應(yīng)新出現(xiàn)的電池充電要求。恒流值由一個外部電阻器設(shè)置。

連接器 (JST PH2)

用于電池和電源輸出的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JST PH2 連接器。能夠傳導(dǎo)高達 6 安培的電流。

SMD線對板/線對線連接器

2毫米間距

0.5mm 極徑

5.4mm x 6.5mm 尺寸

方面：

尺寸：29.97 毫米 x 27.89 毫米

1x M.2 形狀 2.2mm 螺絲孔

電路板信息：

信號層數(shù)：2

無信號層數(shù)：10

組件：26

墊：69

?表面墊：60

?電鍍通孔焊盤：9

?無電鍍通孔焊盤：0

孔數(shù)：0

過孔：30

籃網(wǎng)：15/15

軌道長度：300.7mm

銅面積：4

開源硬件：

這是一個開源設(shè)計，所有文件和文檔在 GNU V3.0 許可下可供公眾使用。您可以修改和重新創(chuàng)建此設(shè)計。

Github 上的源文件...

代碼

源文件

https://github.com/maitesam/Sensor_solutions