中级
30 分钟

使用BME688和PIC18LF45K50实时接收空气质量变化的警报

您的湿度平衡和空气质量卓越的合作伙伴

Environment 3 Click with EasyPIC v8

已发布 6月 25, 2024

点击板

Environment 3 Click

开发板

EasyPIC v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18LF45K50

通过使用精确的湿度和空气质量数据来调整环境,打造舒适和健康之间的完美平衡。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Environment 3 Click基于来自Bosch Sensortec的BME688,一种空气质量MEMS传感器,结合了气体、湿度、温度和气压传感。BME688将可靠的高精度传感器与广泛的气体检测和创新的AI功能相结合,使用户能够快速开发各种应用,以改善健康、生活方式和可持续性。它提供了降低的功耗、改进的精度规格和可配置的主机接口,实现最快的数据传输。它覆盖了扩展的操作压力、湿度和温度范围,从300-1100hPa、0-100%RH,以及从-40°C到+85°C,精度为±3%RH和±0.5°C。BME688支持全套操作模式,为优化设备的功耗、分辨率和滤

波器性能提供了广泛的灵活性。此外,它还具有气体扫描功能;它可以在每十亿(ppb)的范围内检测到挥发性有机化合物(VOC)、挥发性硫化物(VSC)和其他气体,如一氧化碳和氢。在标准配置中,检测到VSC的存在被视为例如细菌生长的指标,其中气体扫描器可以根据灵敏度、选择性、数据速率和功耗进行定制。根据上述主要功能,此Click board是室内和室外空气质量测量应用的最佳选择,可以检测可能指示泄漏或火灾的异常气体,早期检测气味和恶臭,以及其他各种与温度和湿度相关的应用。Environment 3 Click允许使用I2C

和SPI接口。可以通过将标记为COMM SEL的SMD跳线放置在适当的位置来进行选择。请注意,所有跳线的位置必须在同一侧,否则Click board™可能会无响应。在选择I2C接口时,BME688允许使用标记为ADDR SEL的SMD跳线选择其I2C从地址的最低有效位(LSB)到适当的位置,标记为0或1。此Click board™只能使用3.3V逻辑电压电平操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板上必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Environment 3 Click top side image
Environment 3 Click bottom side image

功能概述

开发板

EasyPIC v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持许多高引脚计数的8位PIC微控制器,来自Microchip,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次集成的调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,EasyPIC v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何时候都能访问。

EasyPIC v8 开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了先进的集成CODEGRIP程 序/调试模块,该模块提供许多有价值的编程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成外,该板还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB DEVICE和CAN也包括在内,包括 广受好评的mikroBUS™标准、两种显示选项(图形和

基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座。这些插座覆盖了从最小的只有八个至四十个引脚的8位PIC MCU的广泛范围。EasyPIC v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

EasyPIC v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

PIC18LF45K50

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

2048

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
RE0
CS
SPI Clock
RC3
SCK
SPI Data OUT
RC4
MISO
SPI Data IN
RC5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RC3
SCL
I2C Data
RC4
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Environment 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyPIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyPIC v8作为您的开发板开始。

EasyPIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
MCU DIP 40 hardware assembly
EasyPIC v8 Access DIPMB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto DIP image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 Environment 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • environment3_get_all_data - 此函数从传感器读取温度、湿度、压力和气体阻力数据。

  • environment3_enable_heater - 此函数启用或禁用气体传感器加热器。

  • environment3_soft_reset - 此函数软复位传感器。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief Environment3 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Environment 3 click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver, sets the default configuration, and disables the gas sensor heater.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the temperature, humidity, pressure, and gas resistance data from the sensor and 
 * displays all values on the USB UART approximately every second.
 *
 * @note
 * The heater is disabled by default, enable it in the Application Init if you need gas resistance data.
 * Gas resistance data is RAW data, if you need VOCs, please contact Bosch Sensortec for VOC calculation library.
 * The temperature and humidity data don't represent the real environmental data when the heater is enabled.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "environment3.h"

static environment3_t environment3;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;                    /**< Logger config object. */
    environment3_cfg_t environment3_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.

    environment3_cfg_setup( &environment3_cfg );
    ENVIRONMENT3_MAP_MIKROBUS( environment3_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = environment3_init( &environment3, &environment3_cfg );
    if ( ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    if ( ENVIRONMENT3_OK != environment3_default_cfg ( &environment3 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default Config Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    
    environment3_enable_heater ( &environment3, ENVIRONMENT3_DISABLE );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float temperature, pressure, humidity;
    uint32_t gas_resistance;
    if ( ENVIRONMENT3_OK == environment3_get_all_data ( &environment3, 
                                                        &temperature, 
                                                        &humidity, 
                                                        &pressure, 
                                                        &gas_resistance ) )
    {
        log_printf( &logger, " Temperature : %.2f C\r\n", temperature );
    
        log_printf( &logger, " Humidity : %.2f %%\r\n", humidity );
        
        log_printf( &logger, " Pressure : %.3f mBar\r\n", pressure );
        
        if ( ENVIRONMENT3_ENABLE == environment3.gas_sett.enable )
        {
            log_printf( &logger, " Gas Resistance : %ld Ohms\r\n", gas_resistance );
            log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
        }
        else
        {
            log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
            Delay_ms( 1000 );
        }
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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