_SKU_SEN0248_BME680_Environmental_Sensor - jimaobian/DFRobotWikiCn GitHub Wiki

简介

BME680环境传感器是一款四合一MEMS环境传感器，可测量VOC（挥发性有机物）、温度、湿度、气压这四个参数，非常适用于监测空气质量。由于采用了MEMS技术，该传感器体积小、功耗低，因此也适用于低功耗场合，如可穿戴等。 DFRobot Gravity BME680环境传感器采用Gravity I2C接口，即插即用，连线简单方便；板载电源稳压芯片和电平信号转换芯片，兼容性好，可直接兼容3.3V和5V系统；预留了SPI接口，方便做扩展。本产品集成度高，可同时检测四个环境参数，是气象站、智能家居、物联网、可穿戴等场景的理想选择。使用本产品，可迅速搭建出一套空气质量检测仪。当今空气污染越来越严重，有毒物质超标的家具屡屡出现，因此是时候为自己的健康把关了。

技术规格

输入电压：3.3V-5.0V
工作电流：5mA（开启VOC测量后，工作电流为25mA）
通信接口：Gravity I2C
预留接口：SPI
温度测量范围：-40℃~+85℃
温度测量精度：±1.0℃(0~65℃)
湿度测量范围：0-100%r.H.
湿度测量精度：±3%r.H.(20-80% r.H.,25℃)
气压测量范围：300-1100hPa
气压测量精度：±0.6hPa(300-1100hPa,0~65℃)
IAQ（室内空气质量）范围：0-500（值越大，空气质量越差）
模块尺寸：30 × 22(mm) / 1.18 x0.87(inches)

IAQ（室内空气质量）对照表

室内空气质量指数对照表

引脚说明

| | | | ------------------------------------------------------------------------------------- | | | : BME680环境传感器引脚说明 | |


标号	名称	功能描述
+	VCC	3.3~5V
-	GND	GND
C	SCL	I2C-SCL
D	SDA	I2C-SDA

BME680环境传感器引脚说明

使用教程

本教程将演示如何使用这个传感器模块。目前，只有FireBeetle ESP8266 WiFi 物联网开发板能读取IAQ数值，其他主控器暂不支持。

准备

硬件

Arduino Uno(或类似的主控板) x1
BME680环境传感器模块 x1
Gravity 4P传感器连接线或杜邦线 x1

软件

Arduino IDE (1.0.x或1.8.x)，点击下载Arduino IDE
下载Arduino库文件，点击下载如何安装库文件，点击链接

接线图

本产品支持I2C接口与SPI接口。使用时，请根据选用的通信接口，选择对应的连线方式。连线方式参考下图。

推荐使用I2C接口方式，即插即用，简单易用。

若使用SPI接口，则模块使用3.3V供电 |

I2C连接图

请务必注意线序，VCC接电源，GND接地

BME680 I2C连线图

SPI连接图

请务必注意线序，VCC接3.3V，GND接地

BME680 SPI连线图

样例代码

请先安装Arduino库文件，点击下载本样例代码采用I2C接口。SPI接口的样例代码请至库文件中查找DFRobot_BME680_SPI.ino文件，由于功能一致，不在此展示代码。 为准确测量海拔值，需要进行校准。上传代码前，请将您所在地区的海拔值填入样例代码中的语句中：seaLevel = bme.readSeaLevel(您所在地区的海拔值);

读取数据（无IAQ指数）

程序功能：读取传感器数据，并进行串口打印。（不带IAQ）

/*
 * file DFRobot_BME680_I2C.ino
 *
 * @ https://github.com/DFRobot/DFRobot_BME680
 *
 * connect bme680 I2C interface with your board (please reference board compatibility)
 *
 * Temprature, Humidity, pressure, altitude, calibrate altitude and gas resistance data will print on serial window.
 *
 * Copyright   [DFRobot](http://www.dfrobot.com), 2016
 * Copyright   GNU Lesser General Public License
 *
 * version  V1.0
 * date  2017-12-7
 */

#include "DFRobot_BME680_I2C.h"
#include "Wire.h"

/*use an accurate altitude to calibrate sea level air pressure*/
#define CALIBRATE_PRESSURE

DFRobot_BME680_I2C bme(0x77);  //0x77 I2C address

float seaLevel;
void setup()
{
  uint8_t rslt = 1;
  Serial.begin(9600);
  while(!Serial);
  delay(1000);
  Serial.println();
  while(rslt != 0) {
    rslt = bme.begin();
    if(rslt != 0) {
      Serial.println("bme begin failure");
      delay(2000);
    }
  }
  Serial.println("bme begin successful");
  #ifdef CALIBRATE_PRESSURE
  bme.startConvert();
  delay(1000);
  bme.update();
  /*You can use an accurate altitude to calibrate sea level air pressure.
   *And then use this calibrated sea level pressure as a reference to obtain the calibrated altitude.
   *In this case,525.0m is chendu accurate altitude.
   */
  seaLevel = bme.readSeaLevel(525.0);
  Serial.print("seaLevel :");
  Serial.println(seaLevel);
  #endif
}

void loop()
{
  bme.startConvert();
  delay(1000);
  bme.update();
  Serial.println();
  Serial.print("temperature(C) :");
  Serial.println(bme.readTemperature() / 100, 2);
  Serial.print("pressure(Pa) :");
  Serial.println(bme.readPressure());
  Serial.print("humidity(%rh) :");
  Serial.println(bme.readHumidity() / 1000, 2);
  Serial.print("gas resistance(ohm) :");
  Serial.println(bme.readGasResistance());
  Serial.print("altitude(m) :");
  Serial.println(bme.readAltitude());
  #ifdef CALIBRATE_PRESSURE
  Serial.print("calibrated altitude(m) :");
  Serial.println(bme.readCalibratedAltitude(seaLevel));
  #endif
}

读取数据（带IAQ数值）

程序功能：读取传感器数据，并进行串口打印。（带IAQ）目前，只有FireBeetle ESP8266 WiFi物联网开发板能读取IAQ数值，其他主控器暂不支持。对于FireBeetle ESP8266 WiFi物联网开发板，请使用Arduino IDE 1.8版本，并需要将SDK升级至2.3.1及以上。升级方法参考FireBeetle ESP8266维库的第5.2节内容。

/*
 * file DFRobot_BME680_I2C.ino
 *
 * @ https://github.com/DFRobot/DFRobot_BME680
 *
 * connect bme680 I2C interface with your board (please reference board compatibility)
 *
 * Temprature, Humidity, pressure, altitude, calibrated altitude, gas resistance and IAQ data will be printed via serial.
 *
 * Copyright   [DFRobot](http://www.dfrobot.com), 2016
 * Copyright   GNU Lesser General Public License
 *
 * version  V1.0
 * date  2017-12-7
 */

#include "DFRobot_BME680_I2C.h"
#include "Wire.h"

/*use an accurate altitude to calibrate sea level air pressure*/
#define CALIBRATE_PRESSURE

DFRobot_BME680_I2C bme(0x77);  //0x77 I2C address


float seaLevel;
void setup()
{
  uint8_t       rslt = 1;
  Serial.begin(115200);
  while(!Serial);
  delay(1000);
  Serial.println();
  while(rslt != 0) {
    rslt = bme.begin();
    if(rslt != 0) {
      Serial.println("bme begin failure");
      delay(2000);
    }
  }
  Serial.println("bme begin successful");
  bme.supportIAQ();
}

void loop()
{
  static uint8_t       calibrated = 0;

  #ifdef CALIBRATE_PRESSURE
  if(calibrated == 0) {
    if(bme.iaqUpdate() == 0) {
      /*You can use an accurate altitude to calibrate sea level air pressure.
       *And then use this calibrated sea level pressure as a reference to obtain the calibrated altitude.
       *In this case,525.0m is chendu accurate altitude.
       */
      seaLevel = bme.readSeaLevel(525.0);
      Serial.print("seaLevel :");
      Serial.println(seaLevel);
      calibrated = 1;
    }
  }
  #else
    calibrated = 1;
  #endif

  if(calibrated) {
    uint8_t rslt = bme.iaqUpdate();
    if(rslt == 0) {
      Serial.println();
      Serial.print("timestamp(ms) :");
      Serial.println(millis());
      Serial.print("temperature(C) :");
      Serial.println(bme.readTemperature(), 2);
      Serial.print("pressure(Pa) :");
      Serial.println(bme.readPressure());
      Serial.print("humidity(%rh) :");
      Serial.println(bme.readHumidity(), 2);
      Serial.print("altitude(m) :");
      Serial.println(bme.readAltitude());
#ifdef CALIBRATE_PRESSURE
      Serial.print("calibrated altitude(m) :");
      Serial.println(bme.readCalibratedAltitude(seaLevel));
#endif
      Serial.print("gas resistance :");
      Serial.println(bme.readGasResistance());
      if(bme.isIAQReady()) {
        Serial.print("IAQ :");
        float iaq = bme.readIAQ();
        Serial.print(iaq);
        if(iaq < 50) Serial.println(" good");
        else if(iaq < 100) Serial.println(" average");
        else if(iaq < 150) Serial.println(" little bad");
        else if(iaq < 200) Serial.println(" bad");
        else if(iaq < 300) Serial.println(" worse");
        else Serial.println(" very bad");
      } else {
        Serial.print("IAQ not ready, please wait about ");
        Serial.print((int)(305000-millis())/1000);
        Serial.println(" seconds");
      }
    }
  }
}

结果

无IAQ数据

带IAQ数据

Arduino库函数功能列表

创建一个bme对象并写入I2C地址

DFRobot_BME680_I2C bme(0x77);

初始化BME680和库

begin();

开始数据转换

startConvert();

读取转换的数据

update();

支持IAQ读取

supportIAQ();

带IAQ的读取转换的数据

iaqUpdate();

查询IAQ转换是否完成, 完成返回1, 未完成返回0

isIAQReady();

获取温度，单位是℃，数据带有两个小数点

readTemperature();

获取压力，单位是pa，数据带有两个小数点

readPressure();

获取湿度，单位是%rh，数据带有两个小数点

readHumidity();

获取气体电阻的电阻值，单位是ohm，数据带有两个小数点

readGasResistance();

获取海拔高度，单位是m，数据带有两个小数点

readAltitude();

获取海平面气压参照，传入海拔

readSeaLevel(float altitude);

获取矫正后的海拔，传入海平面参照

readCalibratedAltitude(float seaLevel);

兼容性测试


MCU	测试通过	测试失败	未测试	特别标注
FireBeetle-Board328P	√			不支持IAQ
FireBeetle-ESP32	√			不支持IAQ
FireBeetle-ESP8266	√			支持IAQ
Leonardo	√			不支持IAQ

Mind+(基于Scratch3.0)图形化编程

1、下载及安装软件。下载地址：http://www.mindplus.cc 详细教程：Mind+基础wiki教程-软件下载安装 2、切换到“上传模式”。详细教程：Mind+基础wiki教程-上传模式编程流程 3、“扩展”中选择“主控板”中的“Arduino Uno”。 “扩展”“传感器”中搜索选择“BME680模块”，详细教程：Mind+基础wiki教程-加载扩展库流程 4、进行编程，程序如下图： 5、菜单“连接设备”，“上传到设备” 6、程序上传完毕后，打开串口即可看到数据输出。详细教程：Mind+基础wiki教程-串口打印

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