Мини-метеостанция на ESP32 (Arduino) и BME280 с выводом данных на дисплей DWIN.

В этом проекте сделаем мини-метеостанцию используя ESP32 (Arduino) и датчик барометрического давления BME280, который может предоставлять информацию об атмосферном давлении, температуре и влажности в режиме реального времени. С помощью BME280 также можно измерить высоту над уровнем моря. Полученные значения выведем на дисплей DWIN.

Кратко о датчиках давления, температуры и влажности BME280 (BMP280).

BME280 довольно прост в использовании, предварительно откалиброван и не требует дополнительных компонентов. Его достаточно подключить к микроконтроллеру и начать измерение относительной влажности, температуры и атмосферного давления.

Виды датчиков BME280 (BMP280).

Датчик BME280 имеет несколько разновидностей и в зависимости от модуля может подключаться к I2C и SPI шинами микроконтроллера и работать от 3-5В.

Как узнать, какое рабочее напряжение модуля? Если на плате есть стабилизатор, его можно запитать от источника напряжением 5В. Если на плате нет стабилизатора, то подключить можно только к источнику питания 3В.

На обратной стороне платы не просто так написано BME280/BMP280 – BMP является урезанной версией BME, в которой нет влажности. Как их различить, если недобросовестный продавец не поставил галочку? Они отличаются по корпусу датчика:Информация о типах модулей взята с сайта.

Датчики я покупал себе с сопутствующим товаром на будущее и информацию предварительно не почитал. Я повёлся на низкую стоимость и в результате стал счастливым обладателем BMP280. Кстати, покупал 2 модуля, и галочки нет ни на одном. Это, конечно, не критично, но есть некоторые сложности с тем, чтобы заставить датчик работать. Помогла библиотека Гайвера.

Распиновка модуля BME280 без стабилизатора на борту.

Интерфейс BME280 I2C использует следующие контакты:

• VCC: от 1,71 В до 3,6 В
• GND: подключение к GND
• SCL: последовательные часы (SCK)
• SDA: последовательные данные (SDI)
• CSB: должен быть подключен на VDDIO, чтобы выбрать интерфейс I2C.
• SDO: контакт определяет I2C адрес устройства. Если SDO подключается к GND (0), то адрес равен 0x76. Если он подключается к VDDIO(1), то адрес равен 0x77. В этом модуле мы подключили его к VDDIO, поэтому адрес должен быть 0x77.

Интерфейс I2C.

Модуль оснащён простым двухпроводным интерфейсом I2C, который можно легко соединить с любым выводом I2C микроконтроллера. Адрес I2C модуля BME280 по умолчанию 0x76, и его можно легко изменить на 0x77.

На рынке доступен ещё один модуль, который имеет только 4 контакта. Чтобы изменить его адрес I2C, найдите перемычку для пайки рядом с микросхемой.

Благодаря данной перемычке можно изменить адрес I2C.

По умолчанию средний медный контакт площадки подключён к левой контактной площадке. Поэтому вам нужно поцарапать соединение между средней и левой медными контактными площадками, чтобы отсоединить их. Затем вы можете добавить каплю припоя между средней и правой медными площадками, чтобы соединить их. Это позволит вам установить адрес I2C 0x77.

При необходимости мы можем изменить адрес датчика и подключить 2 модуля к одному микроконтроллеру.

Схема подключения дисплея DWIN, модуля BME280 к ESP32.

Датчик барометрического давления BME280 взаимодействует с ESP32 для создания простой мини-метеостанции.

Подключите контакты SDA SCL BME280 к соответствующим контактам ESP32, то есть к контактам GPIO22 и GPIO21 соответственно. Дисплей DWIN подключаем ко второму UART порту ESP32, то есть к контактам GPIO16 и GPIO17.

Библиотека для работы с BME280.

Самая распространённая библиотека для работы с BME280 является Adafruit BME280 (для работы также нужно установить Adafruit Sensor). Но она не работает с BMP280, поэтому пришлось искать альтернативное решение.

GyverBME280 – библиотека более удобная и лёгкая. Также поддерживает датчики BMP280. То, что мне требовалось для данного проекта.

Библиотеку можно установить через менеджер библиотек или скачать с официального сайта разработчика. Также прикреплю библиотеку внизу статьи в разделе «Файлы для скачивания».

Код метеостанции на DWIN, модуле BME280 и ESP32.

В коде менять ничего не нужно. Максимум посмотреть, чтобы был выключен DEBUG. В противном случае вместо влажности воздуха у вас будет выводиться информация со счётчика. Счётчик я добавил для того, чтобы можно было отследить, что всё работает и информация обновляется на дисплее. А также в связи с тем, что у меня датчик BMP280 и значение влажности выводит 0.

Остальные данные меняйте по мере необходимости. Например, адрес устройства по умолчанию 0x76. Возможно, вам нужно будет поменять на 0x77.

Прошивка для дисплея DWIN.

Для данного проекта подайте дисплей без сенсора. Благо, практически для всех моделей дисплеев DWIN доступна версия без сенсора.

Для вывода информации будем использовать всего один инструмент - «Data variables». С данным инструментом мы уже знакомы из проекта «Панель управления подсветкой на дисплее DWIN».

Но его мы использовали только для вывода целочисленных значений. Сегодня в проекте будем выводить дробные значения.

Для этого данные для вывода нужно настроить следующим образом.

Как видим, настройки изменились не сильно. Аналогичным образом выводим все остальные параметры.

Мини-метеостанция на Arduino и BME280 с выводом данных на дисплей DWIN.

И если у вас нет в наличии ESP32, можно сделать проект, используя классическую отладочную плату Arduino UNO или Arduino NANO.

Код для Arduino NANO (UNO).

Внизу статьи в разделе «файлы для скачивания» вы можете скачать код для Arduino NANO (UNO). Обратите внимание, что данный код я не тестировал на железе. Если у вас будут вопросы, пишите в комментариях.

Схема подключения дисплея DWIN и модуля BME280 к Arduino NANO.

Подключаем электронику дисплея DWIN, модуля BME280 к Arduino NANO по схеме.

Вывод.

Получается простая метеостанция. Но я сделал данный проект в первую очередь для демонстрации вывода целочисленных значений больше 255 и дробных значений. В проекте написаны небольшие функции, которые помогут реализовать вывод дробных и целочисленных значений. В дальнейшем планирую сделать более интересные проекты с использованием полученных знаний в данном проекте.

Приобрести дисплей DWIN можно в официальном магазине DWIN Technology на AliExpress.

Понравился проект Мини-метеостанция на ESP32 (Arduino) и BME280 с выводом данных на дисплей DWIN? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Фотографии к статье

Файлы для скачивания

	Код метеостанции на DWIN, модуле BME280 и ESP32.zip	2 Kb	1014	Скачать Вы можете скачать файл.
	Код Мини-метеостанция для Arduino NANO (UNO).zip	2 Kb	991	Скачать Вы можете скачать файл.
	Прошивка для дисплея DWIN. Мини-метеостанция.zip	331 Kb	881	Скачать Вы можете скачать файл.
	Библиотека для работы с BME280. GyverBME280.zip	13 Kb	755	Скачать Вы можете скачать файл.