MEDINDO A ALTITUDE – C/ PIC16F877A E BMP280 (REF319)

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Faça um altímetro com boa aproximação utilizando poucos componentes…

Para esta montagem usaremos o esquema abaixo:

O módulo BMP280 também pode ser usado como um altímetro se fizermos uso de sua indicação de pressão atmosférica para calcular a altitude local. A formula amplamente usada é a mostrada abaixo, segundo Jensen et al.(1990):

Patm = Patm_mar * ((288 – 0,0065 * A)/288) ^ 5,257

onde:
Patm é a pressão atmosférica local;
Patm_mar é a pressão atmosférica ao nível do mar (aprox. 101,3 kPa);
A é a altitude do local onde foi feita a medição da pressão atmosférica.

Visto que os cálculos utilizam variáveis de 32 bits e ponto flutuante, houve necessidade de usar um PIC com boa quantidade de memória flash. O PIC16F877A tem 8 Kbytes de flash, sendo portanto uma boa escolha para este projeto.
A comunicação com o módulo BMP280, nesta montagem, fará uso do protocolo I2C (usando apenas 2 fios). O módulo também aceita o protocolo SPI caso deseje usa-lo em uma outra aplicação para o circuito. Devido ao fato do módulo BMP280 trabalhar com 3.3 Volts, foi necessário interfacear os pinos do PIC (que trabalham com nível de 5 Volts). Esta interface foi feita usando apenas 2 transistores NPN (uso geral) e 2 resistores de 1 kOhms. No módulo já existem resistores de polarização pull-up para as entrada SCL E SDA.
Os 3,3 Volts que alimentam o módulo BMP280 é obtido por meio de 2 diodos de sinal em série com os 5 Volts do VCC do PIC, conforme mostra o esquema acima.
A título de informação: Já existe alguns módulos vendidos com o regulador para 3,3 Volts e os transistores de interface já montados na plaquinha. Estes podem ser alimentados direto no 5 Volts do PIC e ligar direto nos pinos do PIC. Portanto, não necessitam dos transistores mostrado no esquema acima. Tenha certeza do tipo de módulo que pretende usar, para não danifica-lo aplicando tensão de alimentação errada!
Nota: A altitude é apresentada alternando com o valor da medição da pressão atmosférica. A altitude é um valor aproximado e oscila conforme ocorre alterações na pressão atmosféricas.
Obs. Esta montagem é experimental, sendo de caráter didático, montada apenas em placa experimental (do tipo “Breadboard”), sujeita a “bugs” ainda não detectados. Está sendo fornecido os arquivos para que cada hobista possa alterar o programa segundo suas necessidades.

Segue a pasta zipada com todos os arquivos da montagem:
ALTIMETER_PRESS_TEMP.ZIP

Manuais:
PIC16F877A datasheet
BMP280 datasheet

Curiosidades:
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Até o próximo artigo!

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