Hardware-Details
Die eigentliche Messung übernimmt der Bosch BMV080. Er liefert die Massenkonzentration von PM1, PM2.5 und PM10 aus Partikeln, die durch einen Messbereich etwa 5 mm über seiner Linse driften, ohne dass ein Lüfter Luft ansaugt. Das Board versorgt ihn direkt mit 3,3 V und führt seine Schnittstelle auf zwei Arten nach außen:
- Zwei Qwiic Connectors mit 3,3 V, GND, SDA und SCL, für ein Kabel zu Ihrem Controller und ein zweites, um ein weiteres Qwiic-Board anzuschließen.
- Eine 7-polige Stiftleiste mit Spannungsversorgung, den I2C-Leitungen, beiden Adresspins und dem Interrupt-Ausgang. Im SPI-Modus führen dieselben Pins SPI.
Vier Lötjumper wählen I2C oder SPI, stellen die I2C-Adresse ein und schalten die I2C-Pull-up-Widerstände zu.
Wichtige technische Daten
| Specification | Value |
|---|---|
| Schnittstelle | |
| Schnittstelle | I2C (Standard) oder SPI, gewählt über Jumper JP1 |
| Qwiic-kompatibel | Ja, 2 Connectors |
| Standard-I2C-Adresse | 0x57 |
| Adresse änderbar | Ja, 0x54 bis 0x57 mit den Jumpern JP2 und JP3 |
| Breadboard-kompatibel | Ja, 7-polige 2,54-mm-Stiftleiste |
| Ausgaberate | Bis zu 0,97 Hz, etwa eine Messung pro Sekunde |
| Spannungsversorgung | |
| Versorgungsspannung | 3,3 V, kein Spannungsregler auf dem Board; die Laserversorgung des Sensors, auf derselben Versorgungsleitung, ist mit 3,3 V ±5 % spezifiziert; absolutes Maximum 3,6 V |
| Logikpegel | 3,3 V |
| Strom | Unter 68 mA im Mittel während der Messung, unter 30 µA im Ruhezustand |
| Leistung, kontinuierlicher Modus | 181,9 mW typisch |
| Leistung, Duty-Cycling | 30,4 mW (1 Messung pro Minute), 6,2 mW (alle 5 min), 3,1 mW (alle 10 min), 0,6 mW (alle 60 min) |
| Sonstiges | |
| Sensor-IC | BMV080 (Bosch Sensortec) |
| Misst | PM1-, PM2.5- und PM10-Massenkonzentration, in µg/m³ |
| Messbereich | 0 bis 1000 µg/m³ (PM2.5), Auflösung 1 µg/m³ |
| Genauigkeit (PM2.5) | ±10 µg/m³ von 0 bis 100 µg/m³, ±10 % von 101 bis 1000 µg/m³, im kontinuierlichen Modus unter den Testbedingungen des Datenblatts |
| Kleinstes erkennbares Partikel | 0,5 µm |
| Messmodi | Kontinuierlich, Duty-Cycling |
| Messalgorithmen | Hohe Präzision (Standard), ausgewogen, schnelle Reaktion; Duty-Cycling verwendet schnelle Reaktion |
| Anlaufzeit | 1,9 s bei Abfrage per Polling, 2,9 s mit dem Interrupt als Auslöser |
| Betriebstemperatur des Sensors | +15 bis +65 °C. Der Sensor erwärmt sich bei kontinuierlicher Messung selbst um etwa 15 K und kann daher je nach thermischem Design in seiner Umgebung auch bei unter 15 °C Umgebungstemperatur arbeiten |
| Betriebsluftfeuchtigkeit | 0 bis 95 % rF, nicht kondensierend |
| Laserklasse | Klasse 1 (IEC 60825-1) |
| Abmessungen | 38 x 22 mm |
| Befestigungslöcher | 4 x 3,2 mm, für M3-Schrauben |
Pinbelegung
| Pin-Beschriftung | Pin-Name | Beschreibung |
|---|---|---|
| GND | Masse | Gemeinsame Masse für Spannungsversorgung und Signale. |
| 3V3 | 3,3-V-Versorgung | Versorgt den Sensor direkt. Nur mit 3,3 V versorgen: Auf dem Board ist kein Regler vorhanden. |
| SCL | I2C-Takt / SPI SCK | I2C-Takt im I2C-Modus, serieller Takt im SPI-Modus. |
| SDA | I2C-Daten / SPI MOSI | I2C-Daten im I2C-Modus, Daten in den Sensor im SPI-Modus. |
| AB0 | Adressbit 0 / SPI MISO | Legt über JP2 das I2C-Adressbit 0 fest. Im SPI-Modus Datenausgang des Sensors. |
| AB1 | Adressbit 1 / SPI CSB | Legt über JP3 das I2C-Adressbit 1 fest. Im SPI-Modus Chip-Select (active low). |
| IRQ | Interrupt | Der Interrupt-Ausgang des Sensors, active low, mit standardmäßig aktiviertem sensoreigenem Pull-up. |
| Qwiic (x2) | Qwiic Connectors | 3,3 V, GND, SDA und SCL, mit denselben Leitungen wie die Stiftleiste verbunden. |
Spannung und Logikpegel
| Anschluss | Unterstützte Spannung | Hinweise |
|---|---|---|
Stiftleiste 3V3, Qwiic | 3,3 V | Speist alle vier Versorgungspins des Sensors direkt. Die Laserversorgung ist die engste davon, spezifiziert mit 3,3 V ±5 %; die anderen drei akzeptieren einen weiteren Bereich, bis 3,3 V +5 %. Das absolute Maximum des Sensors beträgt 3,6 V. |
| Signale der Stiftleiste, Qwiic SDA und SCL | 3,3-V-Logik | Kein Pegelwandler auf dem Board. |
Dieses Board arbeitet nur mit 3,3 V. Es hat keinen Spannungsregler. Schließen Sie die Stiftleiste daher niemals an 5 V an, und verwenden Sie einen Controller mit 3,3-V-Logik an den I2C- bzw. SPI-Pins.
Der BMV080 ist ein Laserprodukt der Klasse 1: Sein Design begrenzt die abgegebene optische Leistung auf 0,5 mW. Sein Messbereich liegt etwa 5 mm über der Linse, und er arbeitet am besten mit mindestens 17 mm Abstand zu scharfen Kanten, da diese die Luftströmung verwirbeln.
Abmessungen
Das Board misst 38 x 22 mm. Es hat vier Befestigungslöcher für M3-Schrauben mit je 3,2 mm Durchmesser.
Jumper
| Jumper | Standard | Funktion |
|---|---|---|
| JP1 | Mittlere Lötfläche mit der 3,3-V-Seite (10 kΩ) verbunden | Schnittstellenwahl. Standardmäßig ist der Protokollwahl-Pin des Sensors auf High gezogen, was I2C wählt. Trennen Sie die Brücke auf, und verbinden Sie die mittlere Lötfläche mit der GND-Lötfläche, um SPI zu wählen. |
| JP2, JP3 | Mittlere Lötfläche bei beiden mit der 3,3-V-Seite (10 kΩ) verbunden, Adresse 0x57 | I2C-Adresse. JP2 legt Bit 0 (AB0) und JP3 Bit 1 (AB1) fest. Trennen Sie eine Brücke auf, und verbinden Sie die mittlere Lötfläche mit der GND-Lötfläche, um dieses Bit auf Low zu setzen: JP3 und JP2 beide auf GND ergibt 0x54, nur JP3 auf GND ergibt 0x55, nur JP2 auf GND ergibt 0x56. |
| JP4 | Geschlossen | I2C-Pull-ups: 10 kΩ von SDA und von SCL an 3,3 V. Trennen Sie beide Brücken auf, um sie zu entfernen. Im SPI-Modus führen dieselben Pins MOSI und SCK, sodass ein geschlossener JP4 die Pull-ups an diesen beiden Leitungen aktiv lässt. Der Sensor wählt SPI-Modus 0 oder 3 anhand des Pegels von SCK, nachdem CSB auf Low gegangen ist. |
Verbinden Sie nach dem Auftrennen der Brücke an JP2 oder JP3 immer die mittlere
Lötfläche dieses Jumpers mit ihrer GND-Lötfläche. Die Adresspins des Sensors
dürfen nicht offen bleiben: Ein offenes AB0 oder AB1 lässt die I2C-Adresse
undefiniert. Lassen Sie auch die mittlere Lötfläche von JP1 verbunden: Unverbunden
wählt sie zwar weiterhin I2C, doch der Hersteller des Sensors empfiehlt das nicht.
Lassen Sie im SPI-Modus (JP1 auf GND) JP2 und JP3 auf ihrer standardmäßigen
3,3-V-Seite. Dort ist AB0 der MISO-Ausgang des Sensors und AB1 sein
CSB-Chip-Select, sodass eine GND-Brücke an JP2 MISO auf GND legt und eine
an JP3 CSB auf Low hält.
Keine Adresse ist reserviert oder belegt: 0x54 bis 0x57 sind gewöhnliche I2C-Adressen, und nichts anderes auf dem Board nutzt den Bus.
Der Sensor liest die Pins für Schnittstellenwahl und Adresse nur beim
Einschalten. Ändern Sie einen Jumper bei ausgeschalteter Spannungsversorgung,
oder schalten Sie das Board danach aus und wieder ein. Jedes Beispiel der
Library setzt die Adresse mit #define BMV080_ADDR 0x57; ändern Sie diese
Zeile entsprechend einer neuen Adresse.
Hardware-Repository
Für dieses Board gibt es noch kein öffentliches Hardware-Repository.