Tutorial sensore di temperatura e umidità BME280

In questa sezione realizziamo un sensore di temperatura usando ESP32, ESP8266 e poi visualizziamo la temperatura tramite Alexa, Google Home o SmartThings.

Prerequisiti :

  1. ESP32, ESP8266 x 1.
  2. BME280 x 1.
  3. Cavetti jumper.

Breve introduzione al sensore di temperatura BME280

Il BME280 utilizza un sensore di temperatura basato sul principio della resistenza termica. Quando la temperatura cambia, cambia anche la resistenza del sensore. Il BME280 misura questa variazione di resistenza e la usa per calcolare la temperatura.

Il BME280 comunica con altri dispositivi tramite il protocollo I2C o SPI per scambiare dati con un microcontrollore.

Nota: questo tutorial riguarda il BME280, non il BMP280. Il BME280 può misurare pressione atmosferica, temperatura e umidità, mentre il BMP280 può misurare solo pressione atmosferica e temperatura.

In questo tutorial useremo il protocollo di comunicazione I2C

Cablaggio del BME280 con ESP8266

ESP8266 Pin BME280
3.3V Vin
GND GND
SCL 5 (D1)
SDA 4 (D2)

Nota: su ESP8266 devi usare i pin I2C.

Sinric Pro ESP8266 I2C Pins

Cablaggio del BME280 con ESP32

ESP32 Pin BME280
3.3V Vin
GND GND
SCL 22
SDA 21

Nota: su ESP32 devi usare i pin I2C.

Sinric Pro ESP32 I2C Pins

Sinric Pro ESP32 I2C BME280 Wiring

Verifichiamo che il sensore di temperatura sia cablato correttamente e funzioni.

Passo 1 : Installa le librerie necessarie

  1. Installa la libreria BME280
  2. Installa la libreria Adafruit_Sensor
  3. Installa la libreria Sinric Pro

Sinric Pro Install the BME280 library

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME280.h>

#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25)

Adafruit_BME280 bme; // Default I2C

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  bool status = bme.begin(0x76);  
  if (!status) {
    Serial.println("Could not find BME280 sensor!");
    while (1);
  } 
}
 

void loop() { 
  Serial.print("Temperature = ");
  Serial.print(bme.readTemperature());
  Serial.println(" *C");
  
  // Convert temperature to Fahrenheit
  /*Serial.print("Temperature = ");
  Serial.print(1.8 * bme.readTemperature() + 32);
  Serial.println(" *F");*/
  
  Serial.print("Pressure = ");
  Serial.print(bme.readPressure() / 100.0F);
  Serial.println(" hPa");

  Serial.print("Altitude (Approx) = ");
  Serial.print(bme.readAltitude(SEALEVELPRESSURE_HPA));
  Serial.println(" m");

  Serial.print("Humidity = ");
  Serial.print(bme.readHumidity());
  Serial.println(" %");

  Serial.println();
  delay(1000);
}

// Ref: https://github.com/adafruit/Adafruit_BME280_Library/blob/master/examples/bme280test/bme280test.ino

Vedi questo codice su GitHub Gist

Passo 1 : Crea un nuovo dispositivo in Sinric Pro

Sinric Pro create device alexa

Sinric Pro temperature sensor device notifications

Qui puoi impostare la soglia per ricevere una notifica push tramite l’app Sinric Pro quando la temperatura scende sotto o sale sopra un certo valore. Usa il Retrigger Time per impostare il ritardo tra le notifiche.

Sinric Pro copy device id

Passo 2 : Connettiti a Sinric Pro

Puoi generare il codice usando la funzione Zero Code oppure scriverlo tu stesso. Se non hai esperienza di programmazione, ti consigliamo di usare la funzione Zero Code del Portale per generare il codice, scaricarlo e caricarlo sulla scheda.

2.1 Codice completo

#ifdef ENABLE_DEBUG
  #define DEBUG_ESP_PORT Serial
  #define NODEBUG_WEBSOCKETS
  #define NDEBUG
#endif 

#include <Arduino.h>
#if defined(ESP8266)
  #include <ESP8266WiFi.h>
#elif defined(ESP32)
  #include <WiFi.h>
#endif

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME280.h>

#include "SinricPro.h"
#include "SinricProTemperaturesensor.h"

#define WIFI_SSID         ""   // Your WiFI SSID name 
#define WIFI_PASS         ""   // Your WiFi Password.
#define APP_KEY           ""   // Should look like "de0bxxxx-1x3x-4x3x-ax2x-5dabxxxxxxxx" (Get it from Portal -> Secrets)
#define APP_SECRET        ""   // Should look like "5f36xxxx-x3x7-4x3x-xexe-e86724a9xxxx-4c4axxxx-3x3x-x5xe-x9x3-333d65xxxxxx" (Get it from Portal -> Secrets)
#define TEMP_SENSOR_ID    ""   // Should look like "5dc1564130xxxxxxxxxxxxxx" (Get it from Portal -> Devices)
#define BAUD_RATE         115200              // Change baudrate to your need (used for serial monitor)
#define EVENT_WAIT_TIME   60000               // send event every 60 seconds

float temperature;                            // actual temperature
float humidity;                               // actual humidity
float lastTemperature;                        // last known temperature (for compare)
float lastHumidity;                           // last known humidity (for compare)

#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25)
Adafruit_BME280 bme; // Default I2C
 
void handleTemperaturesensor() {
  if (SinricPro.isConnected() == false) {
    Serial.printf("Not connected to Sinric Pro...!\r\n");
    return; 
  }

  static unsigned long last_millis;
  unsigned long        current_millis = millis();
  if (last_millis && current_millis - last_millis < EVENT_WAIT_TIME) return;
  last_millis = current_millis;
  
  float temperature = bme.readTemperature();
  float humidity = bme.readHumidity();

  Serial.printf("Temperature: %2.1f Celsius\tHumidity: %2.1f%%\r\n", temperature, humidity);

  if (isnan(temperature) || isnan(humidity)) { // reading failed... 
    Serial.printf("BME280 reading failed!\r\n");  // print error message
    return;                                    // try again next time
  }

  if (temperature == lastTemperature && humidity == lastHumidity) {
    Serial.printf("Temperature/Humidity did not changed. do nothing...!\r\n");
    return; 
  }

  SinricProTemperaturesensor &mySensor = SinricPro[TEMP_SENSOR_ID];  // get temperaturesensor device
  bool success = mySensor.sendTemperatureEvent(temperature, humidity); // send event
  if (success) {  
    Serial.printf("Sent!\r\n");
  } else {
    Serial.printf("Something went wrong...could not send Event to server!\r\n"); // Enable ENABLE_DEBUG to see why
  }

  lastTemperature = temperature;  // save actual temperature for next compare  
  lastHumidity = humidity;        // save actual humidity for next compare
}


// setup function for WiFi connection
void setupWiFi() {
  Serial.printf("\r\n[Wifi]: Connecting");

  #if defined(ESP8266)
    WiFi.setSleepMode(WIFI_NONE_SLEEP); 
    WiFi.setAutoReconnect(true);
  #elif defined(ESP32)
    WiFi.setSleep(false); 
    WiFi.setAutoReconnect(true);
  #endif

  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS); 

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.printf(".");
    delay(250);
  }
  IPAddress localIP = WiFi.localIP();
  Serial.printf("connected!\r\n[WiFi]: IP-Address is %d.%d.%d.%d\r\n", localIP[0], localIP[1], localIP[2], localIP[3]);
}

bool onPowerState(const String &deviceId, bool &state) {
  return true; // request handled properly
}

// setup function for SinricPro
void setupSinricPro() {
  // add device to SinricPro
  SinricProTemperaturesensor &mySensor = SinricPro[TEMP_SENSOR_ID];
  mySensor.onPowerState(onPowerState);
  
  // setup SinricPro
  SinricPro.onConnected([](){ Serial.printf("Connected to SinricPro\r\n"); }); 
  SinricPro.onDisconnected([](){ Serial.printf("Disconnected from SinricPro\r\n"); });
  //SinricPro.restoreDeviceStates(true); // Uncomment to restore the last known state from the server.
  SinricPro.begin(APP_KEY, APP_SECRET);  
}

void setupBME280() { 
  bool status = bme.begin(0x76);  
  if (!status) {
    Serial.println("Could not find BME280 sensor!");
    while (1);
  } 
}

// main setup function
void setup() {
  Serial.begin(BAUD_RATE); Serial.printf("\r\n\r\n");

  setupBME280();
  setupWiFi();
  setupSinricPro();
}

void loop() {
  SinricPro.handle();
  handleTemperaturesensor();
}

Vedi questo codice su GitHub Gist

Ora dovresti riuscire a vedere la temperatura nell’app Sinric Pro

Sinric Pro App Temperature Sensor

Nota che l’app Google Home mostra il sensore di temperatura come un termostato, per un limite di Google Home.

Risoluzione dei problemi

  1. Questo tutorial riguarda il BME280. Assicurati che non sia un modulo BMP280.

  2. Errore: Could not find BME280 sensor!. Probabilmente il cablaggio non è corretto. Puoi eseguire lo sketch I2C scanner per verificare che il sensore sia cablato correttamente.

  3. Il BME280 per impostazione predefinita è in modalità automatica per effettuare letture continue. Questo scalda il chip e influisce sulla temperatura letta. Passa allo scenario Weather Station per letture più precise durante un funzionamento prolungato.

Serial.println("-- Weather Station Scenario --");
Serial.println("forced mode, 1x temperature / 1x humidity / 1x pressure oversampling,");
Serial.println("filter off");
bme.setSampling(Adafruit_BME280::MODE_FORCED,
                Adafruit_BME280::SAMPLING_X1, // temperature
                Adafruit_BME280::SAMPLING_X1, // pressure
                Adafruit_BME280::SAMPLING_X1, // humidity
                Adafruit_BME280::FILTER_OFF   );
                    
// suggested rate is 1/60Hz (1m)
delayTime = 60000; // in milliseconds

Vedi: https://github.com/adafruit/Adafruit_BME280_Library/blob/master/examples/advancedsettings/advancedsettings.ino

  1. Per maggiori dettagli consulta la nostra pagina generale di Risoluzione dei problemi.

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