ماژول سنسور فشار بارومتریک

BMP280 MODULE

یک ماژول سنسور فشار هوا و دمای محیط با دقت بالا است که توسط شرکت Bosch Sensortec طراحی و ساخته شده است. این ماژول برای اندازه‌گیری فشار اتمسفر و دمای محیط با کاربرد اصلی در محاسبه ارتفاع از سطح دریا بهینه شده است.

🧩 مشخصات کلی:

• نوع: سنسور فشار سنج و دماسنج دیجیتال

• فناوری: MEMS (سیستم میکروالکترومکانیکی)

• خروجی: دیجیتال ( via پروتکل I²C یا SPI)

• کاربرد اصلی: سنجش فشار، دما و محاسبه ارتفاع

⚙️ مشخصات فنی کلیدی:

• دامنه اندازه‌گیری فشار: 300 تا 1100 hPa (معادل ارتفاع از -500m تا +9000m از سطح دریا)

• دقت فشار: ±1.0 hPa (معادل تقریبی ±8.5 متر در سطح دریا)

• دامنه اندازه‌گیری دما: -40°C تا +85°C

• دقت دما: ±1.0°C

• ولتاژ کاری: 1.71V تا 3.6V (ماژول معمولاً دارای رگولاتور 3.3V است)

• پروتکل‌های ارتباطی: I²C (آدرس پیش‌فرض 0x76 یا 0x77) و SPI

• مصرف جریان: 2.7 µA در حالت کم‌مصرف (1Hz sampling)

• رزولوشن: داده‌های ۲۰ بیتی برای فشار و دما

💡 کاربردهای اصلی:

• تعیین ارتفاع و ناوبری: در پهپادها (Drone)، هواپیماهای مدل و سیستم‌های ناوبری

• پیش‌بینی آب و هوا: تشخیص تغییرات فشار برای پیش‌بینی کوتاه‌مدت

• دستگاه‌های ورزشی و کوهنوردی: آلتی‌متر (altimeter) و بارومتر (barometer) قابل حمل

• سیستم‌های HVAC: کنترل و مانیتورینگ تهویه مطبوع

• پروژه‌های IoT: جمع‌آوری داده‌های محیطی

✅ مزایا:

• دقت بسیار بالا نسبت به نسل قبلی خود (BMP180)

• مصرف انرژی بسیار پایین، مناسب برای کاربردهای مبتنی بر باتری

• پایداری فوق‌العاده در اندازه‌گیری‌های بلندمدت

• اندازه فیزیکی بسیار کوچک (ماژول‌های موجود آن معمولاً برد کوچکی هستند)

• قیمت مقرون به صرفه

⚠️ محدودیت‌ها و ملاحظات:

• حساس به نور: سنسور اصلی BMP280 به نور حساس است. ماژول‌های خوب معمولاً آن را در یک محفظه مشکی پوشانده‌اند.

• حساس به جریان هوا: برای اندازه‌گیری دقیق فشار، باید در معند جریان مستقیم هوا نباشد.

• محاسبه ارتفاع: ارتفاع بر اساس فشار محاسبه می‌شود و برای دقت بالا نیاز به کالیبراسیون با فشار سطح دریا دارد.

⚡ نکات مهم راه‌اندازی:

1. ولتاژ تغذیه: اگر از برد 5V مانند Arduino استفاده می‌کنید، از سطح‌ساز(Logic Level Converter) استفاده کنید یا پین VCC ماژول را به 3.3V متصل کنید، زیرا بیشتر ماژول‌ها تحمل 5V را ندارند.

2. پull-up resistors: در صورت استفاده از I²C، مطمئن شوید که مقاومت‌های pull-up روی خطوط SDA و SCL وجود دارند (در بسیاری از ماژول‌ها این مقاومت‌ها از قبل وجود دارند).

3. کالیبراسیون: داده‌های خام سنسور باید با استفاده از coefficients ذخیره شده در حافظه سنسور، در میکروکنترلر محاسبه شوند.

4. کتابخانه: استفاده از کتابخانه‌های آماده مانند Adafruit BMP280 Library راه‌اندازی را بسیار ساده می‌کند.

🔍 مدل‌های مشابه و جایگزین:

• BMP180: نسل قبلی، با دقت کمتر و مصرف انرژی بالاتر.

• BME280: نسخه ارتقا یافته که قابلیت اندازه‌گیری رطوبت (Humidity) را نیز دارد.

• MS5611: سنسوری با دقت بسیار بالا و مخصوص کاربردهای حرفه‌ای.

• LPS22HB: سنسور فشار دیگری با کارایی مشابه.

🎯 جمع‌بندی:
ماژول BMP280 یک سنسور فشار و دمای بسیار دقیق، کم‌مصرف و قابل اعتماد برای طیف گسترده‌ای از پروژه‌ها، از پروژه‌های کاربردهای نیمه‌حرفه‌ای است. این ماژول انتخاب مناسبی برای ساخت ارتفاع‌سنج، ایستگاه هواشناسی و هر پروژه‌ای است که به اندازه‌گیری تغییرات فشار محیط نیاز دارد