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在Python中使用BME280 I2C温度和压力传感器

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BME280温度传感器

BME280设备是数字气压传感器，是BMP180的略微升级版本。这在一个小模块上可用，该模块可通过I2C接口访问传感器。这使我们可以轻松地将其连接到Raspberry Pi并使用Python读取数据。 BME280提供温度，压力和湿度。

BME280温度压力传感器BME280由博世（Bosch）和 官方BME280数据表 包括所有技术细节。他们的设备可以同时提供SPI和I2C接口，因此您需要确保您的模块提供了您喜欢的接口。

我的模块是一个小型PCB，尺寸为14x10mm，带有4针I2C接头连接器。其他模块上的针脚顺序可能会有所不同，因此请注意标签，以便从Pi连接正确的电线。

配置I2C接口

为了使用此模块，您必须在Raspberry Pi上启用I2C接口，因为默认情况下未启用它。这是一个相当简单的过程，在我的文章中对此进行了介绍 在Raspberry Pi上启用I2C接口 tutorial.

连接硬件

下表显示了如何将模块连接到Raspberyr Pi’s GPIO头（P1）。请参考我的 通用输入输出头指南 for a diagram.

模块PCB 描述通用输入输出接头引脚
VCC3.3VP1-01
地线地面P1-06
SCLI2C SCLP1-05
SDAI2C SDAP1-03

这是面包板设置图。如果要连接模块’只需将四个针脚直接连接到Pi，您只需要四根母-母线即可。

BME280模块设置

可用的其他模块具有不同的针脚排列，因此，如果您的针脚与本教程中显示的针脚不同，请确保将正确的针脚连接到Pi。

连接设备并给Pi通电后，“i2cdetect”命令应显示地址为0x76或0x77的设备。

下载BME280脚本

要从我的Bitbucket存储库下载BME280 Python脚本，可以使用：

wget -O bme280.py http://bit.ly/bme280py

或者

wget //bitbucket.org/MattHawkinsUK/rpispy-misc/raw/master/python/bme280.py

或右键单击 这个连结 在您的浏览器中并保存在本地。

运行脚本

在运行脚本之前，应检查设备是否已连接。如果将i2c-tools软件包作为i2c设置的一部分安装，则应使用i2cdetect命令检查它是否返回了设备的地址。该脚本假定地址为0x76。您可以使用喜欢的文本编辑器在bme280，py中编辑DEVICE变量来更改它。

使用以下命令运行脚本：

Python bme280.py

这是我在Pi上看到的输出：

BME280传感器设置

脚本细目

该脚本相当简单，但是其中包含一些令人恐惧的数学公式。这是在数据表中定义的，不用担心它如何工作，您将被原谅！如果您想更详细地了解脚本，请参见下面的脚本摘要：

  • 导入一些库
  • 定义一些功能
  • 函数主体使用readBME280ID函数获取设备的ID
  • 函数main然后调用readBME280All…
    • 设置过采样和模式
    • 读s calibration data from the device that was preset in the factory
    • 读s the raw temperature, pressure and humidity data
    • 使用数据表中的数学方法精炼数据
    • 将值返回给main（）

包含在自己的脚本中

您可以只在脚本中修改主要功能，但您可能希望自己包含这些功能。为此，您可以导入我的脚本，然后参考以下示例中的readBME280ID和readBME280All函数：

import bme280

(chip_id, chip_version) = bme280.readBME280ID()
print "Chip ID :", chip_id
print "Version :", chip_version

temperature,pressure,humidity = bme280.readBME280All()

print "Temperature : ", temperature, "C"
print "Pressure : ", pressure, "hPa"
print "Humidity : ", humidity, "%"

其余的取决于您的想象力。

故障排除

  • 如果i2cdetect命令导致错误，则说明您尚未安装i2c-tools，或者需要使用0而不是1
  • 如果未检测到设备而您却没有’看不到您未正确连接设备或未正确启用i2c接口的地址
  • 仔细检查您的接线并重新启动Pi

在大多数情况下，i2c实验无法进行，因为：

  • 未启用i2c
  • 设备未正确连接
  • i2c-tools尚未安装，因此i2cdetect命令不可用

在极少数情况下，您的设备可能有故障，但很可能是上述问题之一。

该模块可从以下位置获得 亚马逊 and many other online electronics shops. You can also find .

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43条留言

  1. 威利 on

    谢谢你！该脚本很好用，我用你的例子作为‘library’ –我需要做的就是导入一个功能，并且有一个可以显示周围环境的工作显示器！做得好！

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  3. 理论X on

    嘿。由于I2C，BME280的线长限制是多少？一世’我前段时间读过I2C导线较长的问题，您对此一无所知吗？

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  4. 史提芬 on

    我的BME280模块没有’t具有SDA连接，但有两个标记为SDI和SDO–我应该使用SDO来输出数据吗？因此，我’m接收到I / O错误（IOError：[Errno 5]输入/输出错误）。

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  6. 铝 on

    你好，

    现在工作正常。

    下一步是：
    1.将详细信息记录到文件中，以便我可以将手册导出到excel
    2.未来的出口汽车自动制作图形’s for it
    3.使BME280在OpenPlotter中工作

    但是作为Python中的新手，我想一步一步地做，所以我也将对Python有一些了解。

    有人可以为下一步指示日志脚本指出正确的方向吗？

    谢谢
    铝

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  8. 保罗 on

    嗨，很棒的网站，注意到此BME280代码中的一个问题是您没有为湿度配置过采样模式，因此无法准确读取。在写入BMP180（REG_CONTROL）寄存器之前，我在您的代码中添加了以下3行，

    ＃添加湿度寄存器的配置
    OVERSAMPLE_HUM = 2
    REG_CONTROL_HUM = 0xF2
    bus.write_byte_data（地址，BME280_REG_CONTROL_HUM，OVERSAMPLE_HUM）

    在写读命令之后还需要增加一个延迟，adafruit这样做是这样的，其中self._mode是每个单位湿度，温度，压力的过采样模式，否则第一个读数将是达芙。

    sleep_time = 0.00125 + 0.0023 *（1<< self._mode)
    sleep_time = sleep_time + 0.0023 *（1<<自我模式）+ 0.000575
    sleep_time = sleep_time + 0.0023 *（1<<自我模式）+ 0.000575
    time.sleep（sleep_time）＃等待所需的时间

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  9. 尼科洛·里加奇（Niccolo Rigacci） on

    你好！
    我将代码与数据表进行了比较，我想知道第140行是否有错字：可能是16384.8应该是16384.0，而不是？

    I’m也有点困惑，因为优化计算使用的公式与数据表中的公式不同。一世’在调查湿度时，我得到了不同的值（最终％值约为0.001）。移位（根据数据表）的效果可能与将早期转换为浮点的效果不同（如您的代码一样）吗？

    非常感谢您的代码！

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  10. 史蒂夫 on

    我对使用此代码从BME280发出的湿度数据感到困惑，因为这些值一直在72％的区域内。调查表明，您没有初始化寄存器0xF2，而是将湿度过采样设置为0。当我添加几行来纠正此问题时，我开始接收与HTU21D匹配的值。

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  11. 西蒙·马多克斯（Simon Maddox） on

    我在使用此脚本时遇到困难。我进行了2次更改，以舍入压力值并输出raw_hum值（用于调试）。湿度始终为0.0％，raw_hum从35152永远不会变化。是否还有其他人遇到此问题，或者我的传感器有问题吗？

    pi @ raspberrypi：〜$ python bme280.py
    芯片编号：88
    版本：0
    温度：27.38 C
    压力：997.71 mbar
    湿度：0.0％
    原始湿度：35152

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  12. 尼科洛·里加奇（Niccolo Rigacci） on

    在使用BME280传感器进行了数周的数据采集后，我确认了Matt’s软件的湿度读数有问题。奇怪的是，温度和湿度曲线具有相同的形状。当我安装Adafruit库时，该问题已解决。检查了源代码之后，似乎唯一的区别是Adafruit库在写入注册表和读取湿度值之间执行的暂停，其中Matt’的代码根本不会暂停。从BME数据表，附录B“测量时间和电流计算”似乎确实需要暂停。

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    • 马特 on

      谢谢尼科洛。你是对的。一世’ve在等待之前添加了等待“read”根据数据表中给出的方程式“Appendix B: 测量时间和电流计算”.

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  13. 阿兰·乔安尼（Alain Gioanni） on

    你好

    1 –我想修改此脚本以在microPython MCU（Lopy）上使用它，我该如何处理ctypes库？
    2 –由于电线太长，我需要切换到SPI吗？

    感谢帮助
    阿兰

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  14. 一月 on

    嗨，它可以正常工作，但从昨天开始，它停止读取任何内容。快速检查后，我得到以下消息作为脚本的响应：

    追溯（最近一次通话）：
    文件“/usr/lib/python2.7/site.py”, line 68, in
    导入操作系统
    文件“/usr/lib/python2.7/os.py”, line 400, in
    导入UserDict
    ValueError：错误的元帅数据（字符串引用超出范围）

    但是我什么都没做…我的设备坏了吗？

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  15. 毛刺 on

    嗨，马特，想说谢谢您的工作，这使我的生活变得轻松！
    我在Orange-Pi-PC上使用bme280，并且可以很好地用作导入模块/ smbus0 /
    真是太好了，感激不尽！

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  17. 基督教 on

    谢谢马特！你节省了我几个小时的工作。太感谢了！！

    马特于2017年1月3日晚上11:39
    删除.pyc文件。如果它们已损坏，则会发生此错误。当您运行.py脚本时，将重新创建.pyc文件。

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  18. 克里斯·琼斯 on

    我对测量室外湿度和温度感兴趣–我可以在外面使用吗？我是否需要以某种方式保护它不受元素影响（假设pi本身在防水盒中）

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  20. 安德烈 on

    你好，
    您的python脚本运行良好！我将其扩展到两个传感器，用于测量空气除湿机入口和出口的湿度。我想在我的应用热力学课程中将其用于教学目的。当我引用您的参考文献时，您是否可以允许我使用您的脚本并进行发布？

    最好的祝福，
    安德烈

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  29. 股份公司 on

    很棒的剧本！感谢您的分享和分步说明。

    在我终于设法正确连接传感器之后，可以正常工作。

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