El BME680 est un capteur très polyvalent développé par Bosch Sensortec. Ce petit composant intègre plusieurs capteurs dans un seul appareil qui permettent de mesurer la température, la pression barométrique, l'humidité relative et les gaz. Grâce à cette combinaison de capacités, il est idéal pour les applications de surveillance environnementale, l'Internet des objets (IoT) et les systèmes de contrôle de la qualité de l'air intérieur.
Le BME680 se distingue non seulement par le nombre de variables qu'il peut mesurer, mais aussi par son haute précision et une faible consommation d'énergie, ce qui en fait un choix populaire pour les appareils portables alimentés par batterie. Des systèmes CVC aux pilotes automatiques de drones, ce capteur a gagné du terrain dans diverses industries en raison de sa capacité à fournir des données fiables dans un format compact.
Caractéristiques techniques du BME680
Ce capteur Bosch a été conçu pour couvrir un large éventail d'applications domestiques et industrielles. En commençant par son alimentation, le BME680 fonctionne dans une gamme de 1.2 à 3.6 V, ce qui le rend compatible avec les cartes de développement telles que Arduino ou ESP32, ainsi qu'avec d'autres microcontrôleurs.
Concernant la communication, vous pouvez utiliser aussi bien le bus de données I²C (jusqu'à 3.4 MHz) comme bus SPI (3 ou 4 fils à une vitesse allant jusqu'à 10 MHz). Cela facilite l’intégration avec une grande variété d’appareils et d’environnements.
- Plage de pression : de 300 à 1100 1 hPa, permettant une précision d’altitude jusqu’à XNUMX mètre.
- Température de fonctionnement : de -40°C à 85°C, ce qui le rend adapté aux conditions environnementales extrêmes.
- Plage d'humidité : de 0% à 100% d'humidité relative, avec une excellente résolution de 0.008% RH.
De plus, le BME680 possède un petit Capteur MOX (oxyde métallique) capable de détecter les composés organiques volatils (COV) et les gaz tels que le monoxyde de carbone, l'éthanol et l'acétone. Cependant, il est important de noter que ce capteur ne mesure pas les gaz individuels, mais estime plutôt la qualité globale de l'air en fonction de la quantité totale de COV présents.
Modes de fonctionnement et consommation d'énergie
L'une des caractéristiques les plus remarquables du BME680 est son faible consommation d'énergie. Cette consommation varie selon les modes de fonctionnement. En mode veille, la consommation n'est que de 0.15 µA, tandis qu'en mode actif elle reste comprise entre 3.7 µA et 12 mA, selon les paramètres mesurés. À titre de comparaison, la consommation électrique lors de la mesure uniquement de l'humidité, de la pression et de la température est d'environ 3.7 µA, tandis que si la mesure du gaz est activée, elle peut atteindre 12 mA.
Le capteur prend également en charge différents modes de mesure, garantissant la flexibilité nécessaire pour s'adapter à différentes applications et environnements. Par exemple, dans les applications où un taux de rafraîchissement élevé est requis, le BME680 peut fonctionner à une vitesse de 157 Hz, tandis que dans les modes à faible consommation, la fréquence est nettement inférieure, optimisant ainsi la durée de vie de la batterie.
Applications BME680
Le BME680 a été utilisé dans un large éventail d'applications en raison de sa polyvalence et de sa précision. Certains des principaux domaines d'utilisation comprennent :
- Surveillance de l'environnement: Il est utilisé dans les appareils qui mesurent les conditions climatiques intérieures, tels que les systèmes de CVC et de qualité de l'air dans les maisons et les bureaux.
- Internet des objets (IoT) : Grâce à sa faible consommation et sa capacité à mesurer plusieurs paramètres, le BME680 est idéal pour les appareils autonomes dans les réseaux IoT.
- Systèmes altimétriques : Ce capteur est utilisé dans les drones et autres véhicules aériens sans pilote (UAV) pour fournir des mesures d'altitude précises, avec un écart de seulement 1 mètre.
- Automatisation de la maison: Dans les systèmes domotiques, le BME680 peut être intégré pour optimiser la qualité de l'air en fonction des conditions environnementales de chaque pièce.
Comparaison avec d'autres capteurs
Le BME680 est l'évolution directe d'autres capteurs Bosch, comme le célèbre BME280, ou le capteur de pression BMP280. En ce sens, la précision et la capacité de mesure du BME680 le placent au-dessus de ces modèles précédents. Alors que les BMP280 et BME280 offrent également une excellente précision dans la mesure de la pression et de la température, le Le BME680 ajoute la possibilité de mesurer les composés organiques volatils (COV), couvrant une application que les autres modèles ne peuvent pas couvrir.
En revanche, si l'on compare le BME680 avec des capteurs d'humidité tels que le DHT21 o DHT22, le BME680 se distingue par sa plus grande précision et sa polyvalence, car il combine plusieurs fonctions dans un seul appareil tandis que le DHT ne mesure que la température et l'humidité.
Schéma d'assemblage de base
Un autre avantage du capteur BME680 est la simplicité de sa connexion à un microcontrôleur. Dans la plupart des cas, l'interface est utilisée I²C, qui ne nécessite que deux lignes de communication, ce qui rend l'installation très simple. L'alimentation est fournie via une plage de tension comprise entre 1.2 et 3.6 V, permettant une connexion directe à des plateformes telles que Arduino ou ESP32.
Un exemple simple de connexion à Arduino serait :
- Broche SDA (données) : connecté à la broche A4 de l'Arduino.
- Broche SCL (horloge) : connecté à la broche A5.
- GND (masse) à la broche GND de l'Arduino.
- Vdd (puissance) : pour épingler 3V3 d'Arduino.
De plus, il existe des bibliothèques pour faciliter le contrôle des capteurs, mettant en évidence les Adafruit ou la librairie officielle elle-même Bosch. Les deux options vous permettent d'acquérir des lectures avec précision et de disposer d'exemples disponibles dans leurs référentiels respectifs pour une mise en œuvre rapide.
Le BME680 nécessite une courte période de préchauffage, notamment pour obtenir des mesures précises de COV. Dans des conditions normales, le fabricant recommande d'attendre environ 30 minutes pour obtenir des lectures stables, et si le capteur est déplacé d'un environnement à un autre, jusqu'à 48 heures.
Grâce à sa capacité à fournir des données environnementales précises en temps réel, le BME680 reste l'une des options les plus puissantes et les plus complètes disponibles sur le marché pour les environnements industriels et domestiques. Sa polyvalence, ainsi que sa faible consommation d'énergie, en font un outil indispensable dans les projets IoT, les systèmes de climatisation et les appareils portables de surveillance de l'environnement.
Si vous recherchez un capteur capable de couvrir plusieurs variables avec une grande précision et une faible consommation, le BME680 C’est certainement une option recommandée pour tout projet nécessitant de mesurer la qualité de l’air et plus encore.