El BME680 adalah sensor serbaguna yang dikembangkan oleh Bosch Sensortec. Komponen kecil ini mengintegrasikan beberapa sensor dalam satu perangkat yang memungkinkan pengukuran suhu, tekanan barometrik, kelembaban relatif, dan gas. Berkat kombinasi kemampuan ini, produk ini ideal untuk aplikasi pemantauan lingkungan, Internet of Things (IoT), dan sistem kontrol kualitas udara dalam ruangan.
BME680 menonjol tidak hanya karena jumlah variabel yang dapat diukur, namun juga karena kemampuannya akurasi tinggi dan konsumsi daya yang rendah, menjadikannya pilihan populer untuk perangkat portabel bertenaga baterai. Dari sistem HVAC hingga autopilot drone, sensor ini telah mendapatkan daya tarik di berbagai industri karena kemampuannya menyediakan data yang andal dalam format yang ringkas.
Karakteristik teknis BME680
Sensor Bosch ini telah dirancang untuk mencakup berbagai aplikasi domestik dan industri. Dimulai dengan catu dayanya, BME680 beroperasi dalam berbagai macam 1.2 hingga 3.6V, yang membuatnya kompatibel dengan papan pengembangan seperti Arduino atau ESP32, serta mikrokontroler lainnya.
Mengenai komunikasi, Anda dapat menggunakan kedua bus data tersebut saya²C (hingga 3.4 MHz) sebagai bus SPI (3 atau 4 kabel dengan kecepatan hingga 10 MHz). Hal ini memudahkan integrasi dengan berbagai perangkat dan lingkungan.
- Kisaran tekanan: dari 300 hingga 1100 hPa, memungkinkan akurasi ketinggian hingga 1 meter.
- Suhu pengoperasian: dari -40°C hingga 85°C, sehingga cocok untuk kondisi lingkungan ekstrem.
- Kisaran kelembaban: kelembapan relatif dari 0% hingga 100%, dengan resolusi luar biasa sebesar 0.008% RH.
Selain itu, BME680 memiliki ukuran yang kecil Sensor MOX (oksida logam). mampu mendeteksi senyawa organik yang mudah menguap (VOC) dan gas seperti karbon monoksida, etanol, dan aseton. Namun, penting untuk dicatat bahwa sensor ini tidak mengukur gas secara individual, melainkan memperkirakan kualitas udara secara keseluruhan berdasarkan jumlah total VOC yang ada.
Mode pengoperasian dan konsumsi energi
Salah satu fitur paling menonjol dari BME680 adalah fiturnya konsumsi daya rendah. Konsumsi ini bervariasi antar mode pengoperasian. Dalam mode tidur, konsumsinya hanya 0.15 µA, sedangkan dalam mode aktif tetap antara 3.7 µA dan 12 mA, tergantung pada parameter yang diukur. Sebagai perbandingan, konsumsi daya saat mengukur kelembapan, tekanan, dan suhu saja sekitar 3.7 µA, sedangkan jika pengukuran gas diaktifkan bisa mencapai 12 mA.
Sensor ini juga mendukung berbagai mode pengukuran, memastikan fleksibilitas untuk menyesuaikan dengan berbagai aplikasi dan lingkungan. Misalnya, dalam aplikasi yang memerlukan kecepatan refresh tinggi, BME680 dapat beroperasi dengan kecepatan 157 Hz, sedangkan dalam mode konsumsi rendah, frekuensinya jauh lebih rendah, sehingga mengoptimalkan masa pakai baterai.
Aplikasi BME680
BME680 telah digunakan dalam berbagai aplikasi karena keserbagunaan dan presisinya. Beberapa bidang penggunaan utama meliputi:
- Pemantauan lingkungan: Ini digunakan pada perangkat yang mengukur kondisi iklim internal, seperti HVAC dan sistem kualitas udara di rumah dan kantor.
- Internet Segala (IoT): Berkat konsumsi rendah dan kemampuannya mengukur berbagai parameter, BME680 ideal untuk perangkat mandiri di jaringan IoT.
- Sistem altimetri: Sensor ini digunakan pada drone dan kendaraan udara tak berawak (UAV) lainnya untuk memberikan pengukuran ketinggian yang akurat, dengan deviasi hanya 1 meter.
- Otomatisasi Rumah: Pada sistem otomasi rumah, BME680 dapat diintegrasikan untuk mengoptimalkan kualitas udara berdasarkan kondisi lingkungan setiap ruangan.
Perbandingan dengan sensor lain
BME680 adalah evolusi langsung dari sensor Bosch lainnya, seperti yang terkenal BME280, atau sensor tekanan BMP280. Dalam hal ini, presisi dan kapasitas pengukuran BME680 menempatkannya di atas model sebelumnya. Meskipun BMP280 dan BME280 juga memiliki akurasi yang sangat baik dalam pengukuran tekanan dan suhu BME680 menambahkan kemungkinan mengukur senyawa organik yang mudah menguap (VOC), mencakup aplikasi yang tidak dapat dicakup oleh model lain.
Sebaliknya jika kita membandingkan BME680 dengan sensor kelembapan seperti DHT21 o DHT22, BME680 menonjol karena presisi dan keserbagunaannya yang lebih baik, karena menggabungkan beberapa fungsi dalam satu perangkat sementara DHT hanya mengukur suhu dan kelembapan.
Diagram perakitan dasar
Keunggulan lain dari sensor BME680 adalah kemudahan koneksinya ke mikrokontroler. Untuk sebagian besar kasus, antarmuka digunakan saya²C, yang hanya memerlukan dua jalur komunikasi, membuat pemasangan menjadi sangat sederhana. Catu daya melalui rentang tegangan antara 1.2 dan 3.6 V, memungkinkan koneksi langsung ke platform seperti Arduino atau ESP32.
Contoh dasar menghubungkan ke Arduino adalah:
- Pin SDA (Data): terhubung ke pin A4 Arduino.
- Pin SCL (Jam): terhubung ke pin A5.
- GND (tanah) ke pin GND Arduino.
- Vdd (kekuatan): untuk menyematkan 3V3 Arduino.
Selain itu, terdapat perpustakaan untuk memfasilitasi kontrol sensor, menyoroti Adafruit atau toko buku resmi itu sendiri Bosch. Kedua opsi memungkinkan Anda memperoleh pembacaan secara akurat dan memiliki contoh yang tersedia di repositori masing-masing untuk implementasi cepat.
BME680 memerlukan waktu yang singkat pemanasan awal, terutama untuk mendapatkan pengukuran VOC yang akurat. Dalam kondisi normal, pabrikan merekomendasikan menunggu sekitar 30 menit untuk mendapatkan pembacaan yang stabil, dan jika sensor dipindahkan dari satu lingkungan ke lingkungan lain, hingga 48 jam.
Dengan kemampuannya menyediakan data lingkungan real-time yang akurat, BME680 tetap menjadi salah satu pilihan paling kuat dan komprehensif yang tersedia di pasar untuk lingkungan industri dan rumah. Fleksibilitasnya, serta konsumsi energinya yang rendah, menjadikannya alat yang sangat diperlukan dalam proyek IoT, sistem pendingin udara, dan perangkat pemantauan lingkungan portabel.
Jika yang Anda cari adalah sensor yang mampu mencakup banyak variabel dengan presisi tinggi dan konsumsi rendah, maka BME680 Ini tentunya merupakan pilihan yang direkomendasikan untuk proyek apa pun yang perlu mengukur kualitas udara dan banyak lagi.