「Raspberry Pi 3」からBME280を使うために、スイッチサイエンスのサンプルプログラムをPython3に合わせて修正したときのメモ。
環境
・Raspberry Pi 3 Model B+
・BME280(温湿度・気圧センサモジュール)
・Python ver.3.4.2
・smbus2 ver.0.1.3
smbus2
smbus2
smbus2 is a drop-in replacement for smbus-cffi/smbus-python in pure Python
BME280(スイッチサイエンス)
BME280搭載 温湿度・気圧センサモジュール
BME280搭載の環境センサモジュール。温度、湿度と気圧を測定可能。
配線図
Pythonとsmbus2のインストール
sudo apt-get install python3-pip python3-dev 確認する。 python3 -V whereis python3 sudo apt-get install i2c-tools wget https://pypi.python.org/packages/7a/f0/5ba99ca403638d227eb92948f4acf54eba741e4bbd5b4494e441e39ae1d3/smbus2-0.1.3.tar.gz#md5=e122148cbb101a068723525ec4e28c59 tar -zxvf smbus2-0.1.3.tar.gz cd smbus2-0.1.3 sudo python3 setup.py install
I2Cを有効にする
sudo raspi-config 以下の項目を有効にする。 「7 Advanced Options」→「A7 I2C」
BME280のアドレスを調べる
引数は「0」、又は「1」。
「Raspberry Pi」のリビジョンによって異なる。
「/dev/i2c-0」ならば「0」。
「/dev/i2c-1」ならば「1」。
sudo i2cdetect -y 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 70: -- -- -- -- -- -- 76 --
接続テスト
sudo python3 ./bme280_sample.py
ソース
スイッチサイエンスのサンプルプログラムをPython3で動作するようにしたもの。
また、CSVファイルにも記録するように修正してある。
修正・追加は、
・「print」文を「Python3」の文法に合わせて修正。
・「import csv」の追加。
・「import datetime」の追加。(CSVファイル名に使用する。)
・「readData」関数内のCSVファイルに保存する部分。
# -*- coding: utf-8 -*- from smbus2 import SMBus import time import datetime import csv #set instance bus_number = 1 i2c_address = 0x76 bus = SMBus(bus_number) digT = [] digP = [] digH = [] t_fine = 0.0 def writeReg(reg_address, data): bus.write_byte_data(i2c_address,reg_address,data) def get_calib_param(): calib = [] for i in range (0x88,0x9F+1): calib.append(bus.read_byte_data(i2c_address,i)) calib.append(bus.read_byte_data(i2c_address,0xA1)) for i in range (0xE1,0xE7+1): calib.append(bus.read_byte_data(i2c_address,i)) digT.append((calib[1] << 8) | calib[0]) digT.append((calib[3] << 8) | calib[2]) digT.append((calib[5] << 8) | calib[4]) digP.append((calib[7] << 8) | calib[6]) digP.append((calib[9] << 8) | calib[8]) digP.append((calib[11]<< 8) | calib[10]) digP.append((calib[13]<< 8) | calib[12]) digP.append((calib[15]<< 8) | calib[14]) digP.append((calib[17]<< 8) | calib[16]) digP.append((calib[19]<< 8) | calib[18]) digP.append((calib[21]<< 8) | calib[20]) digP.append((calib[23]<< 8) | calib[22]) digH.append( calib[24] ) digH.append((calib[26]<< 8) | calib[25]) digH.append( calib[27] ) digH.append((calib[28]<< 4) | (0x0F & calib[29])) digH.append((calib[30]<< 4) | ((calib[29] >> 4) & 0x0F)) digH.append( calib[31] ) #fixed get param #T2-T3 for i in range(1,3): if digT[i] & 0x8000: digT[i] = (-digT[i] ^ 0xFFFF) + 1 #P2-P9 for i in range(1,9): if digP[i] & 0x8000: digP[i] = (-digP[i] ^ 0xFFFF) + 1 #H2,H4,H5 for i in [1,3,4]: if digH[i] & 0x8000: digH[i] = (-digH[i] ^ 0xFFFF) + 1 def readData(): data = [] for i in range (0xF7, 0xF7+8): data.append(bus.read_byte_data(i2c_address,i)) pres_raw = (data[0] << 12) | (data[1] << 4) | (data[2] >> 4) temp_raw = (data[3] << 12) | (data[4] << 4) | (data[5] >> 4) hum_raw = (data[6] << 8) | data[7] # # Record CSV file # data_dir = "./" record_datetime = datetime.datetime.now() record_file_name = 'bme280-' + record_datetime.strftime('%Y%m%d') + '.csv' #record_time = record_datetime.strftime('%X') record_time = record_datetime.strftime('%Y/%m/%d %H:%M:%S') t = compensate_T(temp_raw) p = compensate_P(pres_raw) h = compensate_H(hum_raw) with open(data_dir + record_file_name, mode='a', encoding='utf-8', newline='\n') as csvfile: writer = csv.writer(csvfile, lineterminator="\n") writer.writerow([record_time, t, p, h]) def compensate_P(adc_P): global t_fine pressure = 0.0 v1 = (t_fine / 2.0) - 64000.0 v2 = (((v1 / 4.0) * (v1 / 4.0)) / 2048) * digP[5] v2 = v2 + ((v1 * digP[4]) * 2.0) v2 = (v2 / 4.0) + (digP[3] * 65536.0) v1 = (((digP[2] * (((v1 / 4.0) * (v1 / 4.0)) / 8192)) / 8) + ((digP[1] * v1) / 2.0)) / 262144 v1 = ((32768 + v1) * digP[0]) / 32768 if v1 == 0: return 0 pressure = ((1048576 - adc_P) - (v2 / 4096)) * 3125 pressure = (pressure * 2.0) / v1 v1 = (digP[8] * (((pressure / 8.0) * (pressure / 8.0)) / 8192.0)) / 4096 v2 = ((pressure / 4.0) * digP[7]) / 8192.0 pressure = pressure + ((v1 + v2 + digP[6]) / 16.0) print ("pressure : %7.2f hPa" % (pressure/100)) return pressure/100 def compensate_T(adc_T): global t_fine v1 = (adc_T / 16384.0 - digT[0] / 1024.0) * digT[1] v2 = (adc_T / 131072.0 - digT[0] / 8192.0) * (adc_T / 131072.0 - digT[0] / 8192.0) * digT[2] t_fine = v1 + v2 temperature = t_fine / 5120.0 print ("temp : %-6.2f ℃" % (temperature)) return temperature def compensate_H(adc_H): global t_fine var_h = t_fine - 76800.0 if var_h != 0: var_h = (adc_H - (digH[3] * 64.0 + digH[4]/16384.0 * var_h)) * (digH[1] / 65536.0 * (1.0 + digH[5] / 67108864.0 * var_h * (1.0 + digH[2] / 67108864.0 * var_h))) else: return 0 var_h = var_h * (1.0 - digH[0] * var_h / 524288.0) if var_h > 100.0: var_h = 100.0 elif var_h < 0.0: var_h = 0.0 print ("hum : %6.2f %" % (var_h)) return var_h def setup(): #changed settting to indoor navigation osrs_t = 1 #Temperature oversampling x 1 osrs_p = 5 #Pressure oversampling x 16 osrs_h = 2 #Humidity oversampling x 2 mode = 3 #Normal mode t_sb = 0 #Tstandby 0.5ms filter = 4 #Filter 16 spi3w_en = 0 #3-wire SPI Disable ctrl_meas_reg = (osrs_t << 5) | (osrs_p << 2) | mode config_reg = (t_sb << 5) | (filter << 2) | spi3w_en ctrl_hum_reg = osrs_h writeReg(0xF2,ctrl_hum_reg) writeReg(0xF4,ctrl_meas_reg) writeReg(0xF5,config_reg) setup() get_calib_param() if __name__ == "__main__": try: readData() except KeyboardInterrupt: pass
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