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BME680-Sensorplatine | Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Luftqualität
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BME680-Sensorplatine | Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Luftqualität
BME680-Sensorboard – Überwachung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Druck und Luftqualität für IoT-Projekte
Das BME680-Sensorboard ist ein kompaktes Modul zur Umwelterfassung auf Basis des Bosch BME680. Es kombiniert Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit, barometrischen Druck und Gas-/VOC-Erfassung in einem kleinen Breakout. Es eignet sich besonders für Experimente zur Luftqualität in Innenräumen, Prototypen von Wetterstationen, HVAC-Überwachung, Smart-Home-Dashboards, IoT-Labore im Unterricht und tragbare Datenlogger für Umweltdaten.
Im Vergleich zu einfachen Temperatur- und Feuchtigkeitsmodulen verfügt der BME680 über einen Gassensor, mit dem sich bei Verwendung geeigneter Softwarebibliotheken Luftqualitätstrends in Innenräumen schätzen lassen. Das Board eignet sich besonders für Mikrocontroller-Plattformen wie den ELAB Nano V3, kompakte MicroPython-Hosts wie den Raspberry Pi Pico W und Breadboard-Prototypen auf Basis eines MB 102 Breadboard Kit. Für Projekte mit besonderem Schwerpunkt auf Gaserkennung kann es außerdem Sensoren wie den Waveshare MQ-135-Gassensor ergänzen.
Das aktuelle OpenELAB-Angebot identifiziert dieses Board als CJMCU-680 BME680-Sensorboard mit enthaltenem Pin-Header. Für genaue Grenzwerte auf Sensorebene, das Kalibrierungsverhalten und die Messmodi beachten Sie das offizielle Bosch-BME680-Datenblatt. Verwenden Sie das Board in praktischen Designs mit einem kompatiblen I2C- oder SPI-Host, halten Sie die Sensoröffnung dem Luftstrom ausgesetzt und planen Sie eine Aufwärmzeit ein, wenn Sie Gas- und Luftqualitätsmesswerte auswerten.
Technische Daten
| Parameter | Wert |
|---|---|
| SKU | TB-BME680 |
| Modell | CJMCU-680 BME680-Sensorboard |
| Sensor-IC | Bosch BME680 |
| Gemessene Parameter | Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit, barometrischer Druck, Gas-/VOC-Trend |
| Digitale Schnittstellen | I2C und SPI werden vom BME680-Sensor-IC unterstützt |
| Versorgungsbereich des Sensors | 1,71 V–3,6 V auf Ebene des Sensor-ICs; Versorgungspins des Breakout-Boards vor der Verdrahtung überprüfen |
| Temperaturbereich | -40 °C bis +85 °C |
| Feuchtigkeitsbereich | 0 % rF bis 100 % rF |
| Druckbereich | 300 hPa bis 1100 hPa |
| Gassensor | Metalloxid-Gassensor zur Schätzung von VOC-/Luftqualitätstrends |
| Typische I2C-Adressen | 0x76 oder 0x77, je nach Board-Konfiguration |
| Aktuelles Angebotsgewicht | Ca. 5 g |
| Enthaltenes Zubehör | Stiftleiste |
| Softwareunterstützung | Arduino-, CircuitPython-, MicroPython- und Raspberry-Pi-Python-Bibliotheken |
| Typische Anwendungen | IoT-Knoten für Luftqualität, Wetterstationen, Smart-Home-Überwachung und Höhenbestimmung |
Layout und Beschriftung des Boards
- VIN / VCC – Stromeingang für das Breakout-Board. Überprüfen Sie vor dem Anschließen die genaue Beschriftung des Boards und die unterstützte Spannung.
- GND – Gemeinsames Massebezugspotenzial mit dem Host-Mikrocontroller oder Einplatinencomputer.
- SCL / SCK – I2C-Taktleitung oder SPI-Taktleitung, wenn die Platine im SPI-Modus verwendet wird.
- SDA / SDI – I2C-Datenleitung oder SPI-Dateneingang, abhängig vom ausgewählten Kommunikationsmodus.
- SDO – SPI-Datenausgang, der bei BME680-Breakout-Platinen häufig auch zur Auswahl der I2C-Adresse verwendet wird.
- CS – SPI-Chip-Select-Pin. Bei Verwendung von I2C je nach Design der Breakout-Platine offen lassen oder entsprechend verbinden.
- BME680-Gehäuse – Der zentrale Sensor-IC; halte diesen Bereich der Umgebungsluft ausgesetzt, um ein besseres Verhalten bei Feuchtigkeits- und Gasmessungen zu erzielen.
- Stiftleiste – Die Lieferung enthält eine Stiftleiste für die Integration auf einem Breadboard oder durch Einlöten.
- Hinweis zum Luftstrom – Vermeide es, den Sensor direkt neben Wärmequellen, Spannungsreglern oder Geräten mit hoher Stromaufnahme eng einzuschließen.
- Hinweis zu Logikpegeln – Verwende Pull-up-Widerstände und Signalpegel, die sowohl zur Breakout-Platine als auch zum Host-Controller passen.
Anwendungsszenarien
1. Arduino-Umweltdatenanzeige über I2C
Dieses Arduino-Beispiel verwendet die Adafruit-BME680-Bibliothek, um Temperatur-, Luftfeuchtigkeits-, Druck- und Gaswiderstandsmesswerte auf dem seriellen Monitor auszugeben.
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME680.h>
Adafruit_BME680 bme;
void setup() {
Serial.begin(115200);
while (!Serial) {}
if (!bme.begin(0x76)) {
Serial.println("BME680 nicht gefunden. Überprüfe Verdrahtung und I2C-Adresse.");
while (1) delay(10);
}
bme.setTemperatureOversampling(BME680_OS_8X);
bme.setHumidityOversampling(BME680_OS_2X);
bme.setPressureOversampling(BME680_OS_4X);
bme.setGasHeater(320, 150);
}
void loop() {
if (!bme.performReading()) {
Serial.println("Messung fehlgeschlagen");
return;
}
Serial.print("Temperatur °C: ");
Serial.println(bme.temperature);
Serial.print("Luftfeuchtigkeit %: ");
Serial.println(bme.humidity);
Serial.print("Druck hPa: ");
Serial.println(bme.pressure / 100.0);
Serial.print("Gas kOhm: ");
Serial.println(bme.gas_resistance / 1000.0);
delay(2000);
}2. Python-Luftqualitätslogger für Raspberry Pi
Dieses Python-Skript zeichnet Messwerte mithilfe der Adafruit-CircuitPython-BME680-Bibliothek in einer CSV-Datei auf einem Raspberry Pi oder Linux-SBC auf.
import time
import board
import adafruit_bme680
sensor = adafruit_bme680.Adafruit_BME680_I2C(board.I2C(), address=0x76)
with open("bme680_log.csv", "a", encoding="utf-8") as log:
while True:
line = (
f"{time.time():.0f},"
f"{sensor.temperature:.2f},"
f"{sensor.relative_humidity:.2f},"
f"{sensor.pressure:.2f},"
f"{sensor.gas}\n"
)
log.write(line)
log.flush()
print(line.strip())
time.sleep(60)3. MicroPython-I2C-Adressenscanner
Bevor du eine vollständige Sensoranwendung schreibst, hilft dieses MicroPython-Snippet zu überprüfen, ob die BME680-Platine unter 0x76 oder 0x77 erkannt wird.
from machine import Pin, I2C
i2c = I2C(0, scl=Pin(17), sda=Pin(16), freq=400000)
devices = i2c.scan()
print("I2C-Geräte:")
for address in devices:
print(hex(address))4. Einfacher Komfortalarm mit Arduino
Verwende den BME680 als lokalen Raumüberwachungssensor und aktiviere eine Warn-LED, wenn die Luftfeuchtigkeit einen gewählten Schwellenwert überschreitet.
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME680.h>
Adafruit_BME680 bme;
const int alertLed = 13;
void setup() {
pinMode(alertLed, OUTPUT);
Serial.begin(115200);
if (!bme.begin(0x76)) {
while (1) {}
}
}
void loop() {
if (bme.performReading()) {
digitalWrite(alertLed, bme.humidity > 70.0 ? HIGH : LOW);
Serial.println(bme.humidity);
}
delay(2000);
}5. Höhenschätzung anhand des Drucks
Dieses Arduino-Beispiel berechnet anhand des Drucks eine ungefähre Höhe und eignet sich für einfache Wetterstations- sowie Experimente zu Etagenwechseln in Innenräumen.
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME680.h>
Adafruit_BME680 bme;
const float seaLevelPressure = 1013.25;
void setup() {
Serial.begin(115200);
if (!bme.begin(0x76)) {
while (1) {}
}
}
void loop() {
if (bme.performReading()) {
float altitude = bme.readAltitude(seaLevelPressure);
Serial.print("Ungefähre Höhe in m: ");
Serial.println(altitude);
}
delay(3000);
}6. Konzept für einen MQTT-Umgebungsknoten
Für IoT-Dashboards kann der BME680 Temperatur-, Feuchtigkeits-, Druck- und Gasdaten von einem Python-fähigen Host an einen MQTT-Broker übertragen.
import json
import time
import board
import adafruit_bme680
import paho.mqtt.client as mqtt
sensor = adafruit_bme680.Adafruit_BME680_I2C(board.I2C(), address=0x76)
client = mqtt.Client()
client.connect("192.168.1.10", 1883, 60)
while True:
payload = {
"temperature": round(sensor.temperature, 2),
"humidity": round(sensor.relative_humidity, 2),
"pressure": round(sensor.pressure, 2),
"gas": sensor.gas,
}
client.publish("lab/bme680", json.dumps(payload))
time.sleep(30)Lieferumfang
- 1 x BME680-Sensorplatine
- 1 x Stiftleiste
FAQ
F: Was misst der TB-BME680?
A: Er misst Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit, barometrischen Druck sowie Gas-/VOC-Trends für Projekte zur Umweltüberwachung.
F: Entspricht der Gaswert dem eines kalibrierten CO2-Sensors?
A: Nein. Der BME680-Gassensor eignet sich zur Schätzung von VOC- und Luftqualitätstrends, ist jedoch kein direkt kalibrierter CO2-Sensor.
F: Welche Schnittstelle sollte ich verwenden?
A: I2C ist normalerweise die einfachste Option für Arduino-, Raspberry-Pi- und Pico-Projekte, während SPI nützlich ist, wenn Sie einen dedizierten Bus oder eine umfassendere Integrationskontrolle benötigen.
F: Welche I2C-Adresse sollte ich zuerst ausprobieren?
A: Versuchen Sie zuerst 0x76 und anschließend 0x77, wenn der Sensor nicht erkannt wird. Die tatsächliche Adresse hängt von der Breakout-Konfiguration ab.
F: Kann ich ihn mit einem 5-V-Arduino verwenden?
A: Prüfen Sie zunächst das genaue Stromversorgungs- und Logikpegel-Design des Breakout-Boards. Der BME680-Sensorchip selbst ist ein Niederspannungsbauteil, daher ist die Pegelkompatibilität wichtig.
F: Warum ändern sich die Gaswerte nach dem Einschalten nur langsam?
A: Die Gaserfassung erfordert den Betrieb des Heizelements und eine Stabilisierungszeit. Daher benötigen die Messwerte oft eine Aufwärmphase und eine Basislinienverfolgung, bevor sie aussagekräftig werden.
F: Kann diese Platine die Höhe schätzen?
A: Ja. Die Höhe kann anhand des barometrischen Drucks geschätzt werden, wenn ein geeigneter Meeresspiegeldruck-Referenzwert angegeben wird.
F: Was sollte ich überprüfen, wenn die Platine nicht erkannt wird?
A: VCC, GND, SDA, SCL, Pull-ups, I2C-Adresse, Bibliotheksinstallation und die Kompatibilität der Host-GPIO-Spannung mit dem Breakout überprüfen.
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| Versandmethode | Bestellwert | Kosten | Voraussichtliche Lieferzeit |
|---|---|---|---|
| Deutsche Post | €0.00 - €50.00 | €4.95 | 2–4 Werktage |
| Deutsche Post | Über 50,00 € | Kostenlos | 2–4 Werktage |
|
DHL Paket (Schnellere Lieferung) |
€0.00 - €50.00 | €6.95 | 1–3 Werktage |
|
DHL Paket (Schnellere Lieferung) |
€50.00 - €100.00 | €2.00 | 1–3 Werktage |
|
DHL Paket (Schnellere Lieferung) |
Über 100,00 € | Kostenlos | 1–3 Werktage |
2.2 Ausgewählte EU-Länder / Regionen
Die verfügbaren Versandziele in der EU werden beim Checkout auf Grundlage Ihrer Lieferadresse angezeigt. Für Bestellungen in ausgewählte EU-Länder oder Regionen außerhalb Deutschlands verwenden wir FedEx Regional Economy.
| Versandmethode | Bestellwert | Kosten | Voraussichtliche Lieferzeit |
|---|---|---|---|
| FedEx Regional Economy | €0.00 - €100.00 | €7.95 | 3–5 Werktage |
| FedEx Regional Economy | Über 100,00 € | Kostenlos | 3–5 Werktage |
Bestellungen in der EU können je nach Lagerbestand aus unserem Lager in München oder gegebenenfalls aus unserem Lager in Shenzhen abgewickelt werden. Für EU-Mitgliedstaaten übernimmt OpenELAB, sofern erforderlich, die anfallenden Einfuhrzölle und Steuern im Rahmen des DDP-Service.
2.3 Vereinigte Staaten
| Region | Versandmethode | Bestellwert | Kosten | Voraussichtliche Lieferzeit |
|---|---|---|---|---|
|
USA Festland (50 Bundesstaaten) |
USPS Ground Advantage | €0.00 - €45.00 | €4.95 | 3–7 Werktage |
| USPS Ground Advantage | Über 45,00 € | Kostenlos | 3–7 Werktage | |
| USPS Priority Mail | €0.00 - €45.00 | €16.95 | 1–4 Werktage | |
| USPS Priority Mail | Über 45,00 € | €14.95 | 1–4 Werktage | |
|
USA außerhalb des Festlands (AK, HI, PR usw.) |
USPS Ground Advantage | €0.00 - €60.00 | €6.95 | 5–9 Werktage |
| USPS Ground Advantage | Über 60,00 € | Kostenlos | 5–9 Werktage |
Zu den Regionen der USA außerhalb des Festlands zählen Alaska, Amerikanisch-Samoa, Guam, Hawaii, die Marshallinseln, die Nördlichen Marianen, Palau, Puerto Rico, die Amerikanischen Jungferninseln sowie Adressen der US-Streitkräfte.
2.4 Internationale Ziele außerhalb der EU
Für ausgewählte internationale Ziele außerhalb der EU, einschließlich der Schweiz, des Vereinigten Königreichs und Norwegens, gelten folgende Versandkosten:
| Bestellwert | Versandkosten |
|---|---|
| €0.00 - €300.00 | €19.95 |
| Über 300,00 € | Kostenlos |
Für Ziele außerhalb der EU können Einfuhrzölle, Steuern und Zollgebühren vom Zielland erhoben werden und liegen in der Verantwortung des Empfängers.
3. Lager & Abwicklung
Unsere Produkte können in unseren Lagern in München, Arlington und Shenzhen gelagert werden. Das tatsächlich verwendete Versandlager hängt von der Produktverfügbarkeit und dem Zielort ab.
3.1 Lager in München
Für Produkte, die in unserem Lager in München gelagert werden, verwenden wir für Inlandszustellungen innerhalb Deutschlands Deutsche Post oder DHL Paket. Für ausgewählte EU-Ziele außerhalb Deutschlands verwenden wir FedEx Regional Economy.
3.2 Lager in Arlington
Für Produkte, die in unserem Lager in Arlington gelagert werden, verwenden wir für Lieferungen innerhalb der Vereinigten Staaten USPS oder UPS.
3.3 Lager in Shenzhen
Bei Vorbestellartikeln oder Produkten, die direkt aus unserem Lager in Shenzhen versendet werden, organisieren wir zuverlässigen internationalen Versand abhängig von Zielort und Bestandsstatus. Für EU-Mitgliedstaaten übernimmt OpenELAB gegebenenfalls anfallende Einfuhrzölle und Steuern im Rahmen des DDP-Service.
4. Bestände, Vorbestellungen & Teillieferungen
- Bestandsstatus: Bitte prüfen Sie die Produktseite auf aktuelle Informationen zur Lagerverfügbarkeit. Wenn ein Artikel in unseren lokalen Lagern nicht vorrätig ist, kann er als „Vorbestellung“ gekennzeichnet sein.
- Abwicklung von Vorbestellungen: Vorbestellte Artikel können direkt aus Shenzhen versendet oder zunächst in einem lokalen Lager aufgefüllt werden, bevor die endgültige Lieferung erfolgt.
- Geteilte Lieferungen: Wenn Ihre Bestellung sowohl vorrätige als auch vorbestellte Artikel enthält, können wir diese getrennt versenden. Für geteilte Lieferungen, die durch unsere Versandabwicklung entstehen, werden keine zusätzlichen Versandkosten berechnet.
5. Zoll, Steuern und Lieferprobleme
5.1 Zoll und Steuern
Für EU-Mitgliedstaaten:
Unabhängig davon, ob die Lieferung aus Deutschland oder China erfolgt, übernimmt OpenELAB im Rahmen des DDP-Service gegebenenfalls anfallende Einfuhrzölle und Steuern. Kunden in EU-Mitgliedstaaten sollten bei der Lieferung keine zusätzlichen Einfuhrzölle oder Mehrwertsteuer zahlen müssen.
Für Bestimmungsorte außerhalb der Europäischen Union, wie die Schweiz, Norwegen und das Vereinigte Königreich, können die örtlichen Behörden bei der Lieferung Einfuhrzölle, Steuern und Zollgebühren erheben. Diese Gebühren trägt der Empfänger.
5.2 Beschädigte, verspätete oder verlorene Pakete
Bitte überprüfen Sie Ihr Paket nach Möglichkeit bei der Lieferung. Wenn Sie sichtbare Schäden feststellen, melden Sie diese bitte dem Zustelldienst und kontaktieren Sie uns so schnell wie möglich. Ihre gesetzlichen Verbraucherrechte bleiben davon unberührt.
Wenn sich Ihr Paket verspätet, verloren geht, an den Absender zurückgesendet wird oder die Sendungsverfolgungsinformationen ungewöhnlich lange nicht aktualisiert wurden, kontaktieren Sie uns bitte unter info@upenelab.com. Wir unterstützen Sie dabei, den Versandstatus beim Zustelldienst zu überprüfen.
5.3 Falsche Adresse oder fehlgeschlagene Zustellung
Wenn ein Paket aufgrund einer vom Kunden angegebenen falschen oder unvollständigen Adresse, der Verweigerung der Annahme oder der Nichtabholung des Pakets nicht zugestellt werden kann, können zusätzliche Versand- oder Rücksendekosten anfallen.
6. Mehrwertsteuer
Für Bestellungen innerhalb der EU wird die Mehrwertsteuer beim Checkout gemäß den geltenden Bestimmungslandregelungen erhoben. Für Bestellungen in EU-Mitgliedstaaten, die unter unsere DDP-Versandvereinbarung fallen, sollte bei der Lieferung keine zusätzliche Mehrwertsteuer erhoben werden.
