BMP280温度センサー・その3

簡易目次

 BMP280温度センサーのデータシートをダウンロードします。

　メジャーな商品なので、「BMP280」と検索するとすぐに見つかります。ただメジャーすぎて色んなショッピングサイトがヒットしてしまいますが、こういう海外製品の公式ドキュメントを探したければ検索結果のうち全て英語で書いてあるページの最初にヒットするのが公式っぽいですね（経験則ですが）

　BMP280のBOSCHの公式ページはPressure Sensor BMP280 | Bosch Sensortecここになります。スクロールしていくと、

　こんな感じでデータシートのダウンロードができます。
　自分がダウンロードしたのは2015/10作成のVersion1.15でした。
　結構前の物なんですねぇ。後で触れますが、データシートの誤記が結構あります。もうバージョンアップはしないんでしょうか？

　さて、ドキュメントを読み進めましょう。まずは、RaspberryPiとつなぐのに何Vの電圧線をつなげればよいかです。一応Amazonの商品ページには「PowerSupply 1.8V-3.6V」と表記がありました。しかしこの商品ページ、BMP280の紹介なのに「湿度も測れるよ」とか書いてあってイマイチ信頼できません。なのでデータシートを確認します。

Page7に以下のような表記を見つけました。

　通常1.8V、最大3.6Vという事なので、Amazonに書いてある表記はOKという事が確認できました。モジュールの方のVCCにも特に抵抗などは入っていないようなので、大丈夫でしょう。Page9には以下のような表記もありました。


　どのピンにも4.25V以上の電圧は繋げるなという事らしいです。
　なので、RaspberryPiの3.3Vの出力を使う事にします。

　あと、BMP280はI2Cのアドレスとして0x76と0x77が使えるようです。切り替え方に関してはPage28で以下のようにありました。
 
　SDOピンをグラウンドにつなげると0x76、VCCにつなげると0x77になるとの事でした。SDOピンは開放するとアドレスが未定義になるから開放しないでねともありました。

　さてここまでドキュメントを読めば十分でしょう。Raspberry PiとBMP280を接続してみます。
RaspberryPiBMP280
pin#1VCC
pin#6GND
pin#3SDA
pin#5SCL
pin#9SDO
　と言う具合に結線していきます。


　接続は以上になります。こんな簡単でよいのか？
　続いて機器の接続を確認してみましょう。

　Raspberry Pi の電源を入れ、SSHで接続します。sudoをいちいち打つのが面倒なので、自分はrootで作業します。
　まずはI2Cのデバイスドライバーを確認してみましょう。

 i2cdetect -l
　と入力してみます。すると

 i2c-1   i2c             bcm2835 (i2c@7e804000)                  I2C adapter
　と応答が返ってきます。
　i2c-1が使えるようです。
　ちなみに

 ls-l /dev/i2c-1
　とすると

crw-rw---- 1 root i2c 89, 1 Jan  3 00:36 /dev/i2c-1
　とでるので、ドライバーがちゃんと読み込まれていることが分かります。この「/dev/i2c-1」はC言語でプログラムを組む際のデバイス名となるので、重要です。

　次に接続されているデバイスを確認します。

 i2cdetect -y 1
　とすると

 こんな感じで0x76番が認識されていることを確認できます。おお！簡単！

　最後に内部データの読み取りを行ってみましょう。i2cの内部データにアクセスするコマンドとして「i2cget」と言うコマンドがあります。

　BMP280のドキュメントを見ると、BMP280のメモリマップは以下のようになっています。
　温度とか圧力とかは何も設定していないので、取れない可能性があるため、一番下にあるキャリブレーションデータを取得してみましょう。キャリブレーションデータの詳細は後に述べますが、0x88～0xA1までがキャリブレーションデータのようです。
　試しに0x88のデータを取得してみます。

 i2cget -y 1 0x76 0x88
　これはi2c-1の0x76のデバイスの0x88のレジストリーデータを取得してねと言う意味になります。
　自分のBMP280からは

 0x47
　という値が取れました。
　どうやら通信も正常に行えているようです。

　今まであきらめていたハードウェア接続がこんな簡単に出来るなんて、夢にも思いませんでした。ここからは自分の専門分野「ソフトウェア」になります。
　ハードウェアは詳しくないので、説明が素人っぽくて申し訳なかったですが、ここからは本領発揮です。ただ、ちょっとマニアックなのと、長くなります。

コメント

コメントを投稿

このブログの人気の投稿

プロジェクトのきっかけ・コンセプト・未来

簡易目次 プロジェクトのきっかけ 　こんにちは、SPOONsoftwareの田淵です。 　SPOONsoftwareでは業務用ソフトウェアの作成やWebアプリの作成、組み込みLinux用プログラムやFA関連のシステムなど幅広いソフトウェアの作成を行っています。以前（30年以上前）からハードウェアに興味はあり、アナログ回路をやって挫折し、PICを使おうとして挫折し、を繰り返してきました。 　興味はあるのですが、自分にとってはハードウェアは難しく、何から手を付けたらよいのか分からない状況でした。書籍を購入してサンプルの回路を作っては見るもののそこから新たなことに発展させることが出来ず、そのうち別の仕事の為に別の勉強をしなければならなくなり、挫折してしまうという繰り返しだったのです。 　しかし、昨今のIoTブームのせいでハードウェア絡みの仕事も多くなり、逃げてはいられない状態に至ってきました。また業務で組み込みLinux用のプログラムを作成させていただいて組み込みLinuxでのソフトウェアの出来ることの多さに気づかされました。組み込みLinuxと言いながら出来ることはほぼ通常のLinuxと変わらず、ソケット通信も通常通りできるし、スレッドプログラム（pthread）も動く、なんならデータベースもインストールできるとソフトウェア自由度の高さに驚いています。 　また周辺機器やセンサー類も充実して、最近はアナログ回路の知識はほとんどなくても、I2CやSPI対応のセンサーを配置して通信してしまえば大体の事が出来てしまうようになっています。まさかこんな時代が来るとは...（出来れば10年くらい前から本プロジェクトを始めたかったですね） 　そして、メインのCPUです。業務ではCore9Xを使ったハードウェア用のプログラムを組んでいましたし、Linuxのソフトウェア作成は弊社の得意分野です。それでハードウェアはRaspberryPIを使用することにしました。昨今のRaspberryPIの性能は凄いですねぇ。その辺は後で語っていくことにします。 プロジェクトのコンセプト 　本プロジェクトは「ソフト屋さんがラズパイでハードウェアに挑戦する話」です。内容はかなりソフトウェア寄りになります。大体のサイトでラズパイやセンサー類の話が扱われるとき、「つないでみた」⇒「GitHubで使えるプログラム
続きを読む

BMP280温度センサー・その5（I2Cデバイスクラスに関して）

イメージ
簡易目次 　 　実際のプログラムに入る前にプロジェクトフォルダーをGitHubに作成しました。 　 GitHubプロジェクトフォルダ  I2Cデバイスのベースとなるクラスは以下の通りとなる。 class CSPI2CDeviceAccessBase { friend class CSPI2CManager; public: CSPI2CDeviceAccessBase(uint8_t ui8DeviceAddress); virtual ~CSPI2CDeviceAccessBase(); inline uint8_t GetDeviceAddress() { return this->m_ui8DeviceAddress; } inline bool GetLoopAccess() { return this->m_bLoopAccess; } virtual bool AfterProcess(); protected: CSPI2CDeviceAccessBase * m_pNextAccess; CSPI2CData m_listDataProcess; CSPI2CManager * m_pManager; bool m_bLoopAccess; uint8_t m_ui8DeviceAddress; }; このクラスのインスタンスを BMP280温度センサー・その4(I2C通信スレッド) で述べたマネージャークラスに登録することによって、I2Cとの通信が行われることになる。 I2Cで送受信するデータはCSPI2CData型のリストに CSPI2CDataElement型のデータを登録することにより行う。CSPI2CDataElement型のデータはCSPI2CDataElementからの派生クラスであるCSPI2CDataRegisterReaderかCSPI2CDataRegisterWriter, CSPI2CDataCommandWriterを使用する。 BMP280に関して、以下の３つのクラスを定義する class CSPI2CBMP280ConfigCtrl ：温度センサーのコンフィギュレーションを設定するためのクラス。BMP280のメモリーマップは以下の通りとなっ
続きを読む

Raspberry Pi セットアップ

イメージ
簡易目次  　ラズパイをセットアップしていきます。 　と言ってもセットアップ方法はいろんな人が書いているので、あえて書かなくても良いかなと思います。ラズパイをセットアップするうえで色々方法があるのですが、自分のお気に入りは 「Raspberry Pi Zero W」をWindows10PCだけでセットアップ  　この方法です。 　自分はWin32DiskImagerではなく、 DD for Windows を使って書き込みました。 　やり方としては RaspberryPi OS のイメージをダウンロード　⇒　MicroSDにイメージ書き込み ⇒　無線LAN設定情報書き込み　⇒　ssh有効化　⇒　RaspberryPiにセット 　とやるとssh接続が出来るようになるので、Teratermで「raspberrypi.local」を指定して接続します。ログインは「pi」「raspberry」で行います。 　色んなセットアップする時に「sudo」しても良いのですが、面倒なので、「sudo passwod root」でルートのパスワードを設定し、「su」でルート化して作業するのもありです。raspi-configを使用してタイムゾーンもJSTに変えておきましょう。 　あと、自分の開発環境は以下の通りとなっています。 　メインの開発マシンはWindows10でこのPCのハードディスクの共有ディレクトリをプロジェクトフォルダーとして使っています。プロジェクトフォルダーは定期バックアップやRAID1構成となっているため、開発関係は全てここに保存するようにしています。CentOSのPCにはEclipseが入っており、LinuxのC++環境やクロスコンパイラがセットアップされています。EclipseのワークスペースはWindows10のプロジェクトフォルダーをSambaClientでマウントしたものとなっています。 　今回RaspberryPiのクロスコンパイル環境をCentOS内に作りますが、ワークスペースはプロジェクトフォルダー内に作成します。それでRaspberryPiからもプロジェクトフォルダーをのぞけるようにRaspberryPi側にもSambaとSmbClientをインストールしておき、マウントしておきます。 クロスコンパイラーのセットアップ 　Raspberry Pi O
続きを読む