Barometrische Höhenstufe

Druckmessungen

Experiment	Druckmessungen
Category	Arduino library experiments
Used sensors	BMP581

Der Drucksensor BMP581 ist für die Messung atmosphärischer Drücke ausgelegt. Er misst sehr schnell und hat eine so gute Auflösung, dass sich Höhendifferenz von nur wenigen Zentimetern auflösen lassen. Die barometrische Höhenstufe auf Meeresniveaus beträgt 1 hPa auf 8 m.

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  Aufbau

Setup

Die Verdrahtung ist wie üblich bei I2C-Sensoren trivial: 3V3 – Vin, GND – GND, SCL – GPIO22, SDA – GPIO21.

Programming

Der ESP32 wird über die Arduino IDE programmiert. Es müssen die Definitionen für den ESP32 und die phyphox-Bibliothek installiert sein. Siehe dazu das Video unter Category: Arduino library experiments.

Es ist darauf zu achten, dass jeder ESP32 eine eigene Kennung hat (diese wird in PhyphoxBLE::start("Barometer_01") festgelegt). Anschließend kann über das Plus-Symbol in phyphox ein Bluetooth-Experiment hinzugefügt werden, das Experiment wird dann automatisch geladen.

#include <phyphoxBle.h> 
#include <Wire.h>
#include "SparkFun_BMP581_Arduino_Library.h"

BMP581 pressureSensor;
uint8_t i2cAddress = BMP581_I2C_ADDRESS_DEFAULT; // 0x47

void setup()
{
    PhyphoxBLE::start("Barometer_01");                //Start the BLE server

    //Experiment
    PhyphoxBleExperiment experiment;

    experiment.setTitle("Barometer");
    experiment.setCategory("Arduino Experiments");
    experiment.setDescription("Plot the pressure over time.");

    //View
    PhyphoxBleExperiment::View view;
    //Value
    PhyphoxBleExperiment::Value Value1;
    Value1.setLabel("p = ");
    Value1.setUnit("hPa");
    Value1.setChannel(1);

    //Graph
    PhyphoxBleExperiment::Graph graph;
    graph.setLabel("Druck");
    graph.setUnitX("s");
    graph.setUnitY("hPa");
    graph.setLabelX("time");
    graph.setLabelY("Druck");
    graph.setChannel(0,1);

    view.addElement(graph);                 //Attach graph to view
    view.addElement(Value1);
    experiment.addView(view);               //Attach view to experiment
    PhyphoxBLE::addExperiment(experiment);  //Attach experiment to server

    Serial.begin(115200);
    Wire.begin();
    pressureSensor.beginI2C(i2cAddress);
    bmp5_iir_config config =
    {
        .set_iir_p = BMP5_IIR_FILTER_COEFF_127, // Set filter coefficient
        .shdw_set_iir_p = BMP5_ENABLE, // Store filtered data in data registers
        .iir_flush_forced_en = BMP5_DISABLE // Flush filter in forced mode
    };
    }

void loop()
{
    bmp5_sensor_data data = {0,0};
    int8_t err = pressureSensor.getSensorData(&data);
    //Serial.print(data.temperature);
    float p = data.pressure/100;
    Serial.println(p)/100;
    PhyphoxBLE::write(p);
    delay(10);
}

Arbeitsmaterialien

Ein mögliches Schülerarbeitsblatt zur barometrischen Höhenstufe, wo die Höhe eines Treppenhauses bestimmt werden soll. (aktuelle Sicherheitsrichtlinien nach RISU beachten!)

File:AB Barometrische Höhenstufe.pdf