امروزه دسترسی به داده‌های محیطی مانند دما و فشار هوا، نه تنها برای هواشناسان، بلکه برای علاقه‌مندان به الکترونیک و اینترنت اشیا (IoT) نیز جذاب و امکان‌پذیر شده است. در این پست، با هم یاد می‌گیریم که چگونه با استفاده از یک سنسور کوچک و دقیق به نام BMP280، یک ایستگاه هواشناسی کوچک بسازیم و حتی تغییرات آب و هوا را پیش‌بینی کنیم.

معرفی سنسور BMP280

ماژول BMP280 یک سنسور دیجیتال فشار و دما است که توسط شرکت Bosch تولید شده و به دلیل دقت بالا و مصرف توان پایین، در بسیاری از پروژه‌های الکترونیکی و اینترنت اشیا استفاده می‌شود. این سنسور می‌تواند فشار هوا را در بازه 300 تا 1100 hPa اندازه‌گیری کند که مناسب برای محاسبه ارتفاع از سطح دریا تا حدود 9 کیلومتر است. همچنین قابلیت اندازه‌گیری دما را با دقت حدود ±1 درجه سانتی‌گراد دارد و از طریق پروتکل‌های I2C یا SPI به راحتی به انواع میکروکنترلرها متصل می‌شود.

 

کاربردهای سنسور

یکی از مهم‌ترین کاربردهای BMP280، استفاده به عنوان ارتفاع‌سنج (Altimeter) است. از آنجایی که فشار هوا با تغییر ارتفاع تغییر می‌کند، این سنسور می‌تواند ارتفاع تقریبی محل را با دقت حدود یک متر محاسبه کند. همچنین تغییرات فشار می‌تواند برای پیش‌بینی وضعیت هوا به کار رود، بنابراین این ماژول در ساخت ایستگاه‌های هواشناسی کوچک، پهپادها، بالن‌ها و دستگاه‌های قابل حمل کاربرد فراوان دارد.

 

مزایا در پروژه‌های IoT

به دلیل ابعاد کوچک، دقت بالا و مصرف انرژی پایین، سنسور BMP280 گزینه‌ای ایده‌آل برای پروژه‌های مبتنی بر اینترنت اشیا (IoT) است. می‌توان آن را در ترکیب با سنسورهایی مانند BME280 (که رطوبت را هم می‌سنجد) یا سنسورهای دما و رطوبت دیگر برای پایش محیط استفاده کرد. همچنین در ابزارهای پوشیدنی مانند ساعت‌های هوشمند، دستگاه‌های ورزشی و GPSها برای نمایش فشار و ارتفاع محیط به کار می‌رود و نقش مهمی در هوشمندسازی و پایش دقیق محیط ایفا می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی BMP280:

  • اندازه‌گیری فشار هوا: محدوده‌ی 300 تا 1100 hPa (قابلیت استفاده از سطح دریا تا ارتفاع 9 کیلومتری).
  • اندازه‌گیری دما: با دقت قابل قبول حدود ±1°C.
  • رابط‌های ارتباطی: پشتیبانی از پروتکل‌های I2C و SPI برای اتصال آسان به میکروکنترلرها.
  • مصرف توان بسیار پایین: ایده‌آل برای پروژه‌هایی که با باتری کار می‌کنند.
  • دقت بالا: دقت اندازه‌گیری فشار در حدود ±1 hPa که برای اندازه‌گیری ارتفاع، تقریباً معادل ±1 متر است.

 

لوازم مورد نیاز برای این پروژه

  • برد آردوینو (Uno, Nano, Mega) یا ESP32/ESP8266 (برای قابلیت وای‌فای)
  • سنسور BMP280 (ماژول معمولاً شامل پین‌های خروجی شده است)
  • بردبرد (Breadboard) و چند عدد سیم جامپر
  • کابل USB برای برنامه‌ریزی و تغذیه برد

 

نحوه اتصال سنسور BMP280 به آردوینو (از طریق I2C)

اتصال این سنسور بسیار ساده است. پایه‌های استاندارد رابط I2C در آردوینو به شرح زیر هستند:

پایه سنسور BMP280 پایه آردوینو
VCC (یا Vin) 3.3V
GND GND
SCL A5 (یا پین SCL در بردهای جدید)
SDA A4 (یا پین SDA در بردهای جدید)