2025 Make Blocks阶段1 - 基于BME280的环境参数采集模块的设计
该项目使用了BME280,实现了环境参数采集模块的设计,它的主要功能为:采集温度、湿度、大气压力参数。
标签
BME280
Make Blocks
环境参数采集模块
孤独的单行者
更新2025-08-21
63
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任务介绍

本次的任务都是运动控制和一些与运动相关的传感器采集,不过传感器的范畴还是非常大的,其中占比很大的一类就是环境状态采集,在课程中也提到了这一类,我们本次的目标也是想要做一个类似的传感器模块,由于不属于具体要求的任务之一,那么就算是自定义的吧,不过相关的要求还是和其他任务相关联,模块尽可能做小小一点,相关传感器在得捷是有售的,做接口,我们在得捷官网进行了查看,发现qwiic接口越来越普及,很多开发板都直接支持,所以这里我们也选用qwiic,然后再找一个传感器进行相关的模块设计。

模块介绍

本次设计的传感器模块基于博世公司推出的BME280传感器为核心构建,BME280是博世(bosch-sensortec)的一款专为移动应用和可穿戴设备开发的湿度传感器,尺寸和低功耗是关键的设计参数。该装置结合了高线性度和高精度传感器,可完美实现低电流消耗、长期稳定性和高 EMC 稳健性。湿度传感器提供极快的响应时间,因此可满足新兴应用的性能要求,例如情境感知和宽温度范围内的高精度。BME280压力湿度温度传感器实现了高性能的温度压力湿度检测,包括有压力、温度、湿度3个传感器。湿度传感器具有极快的响应时间,可满足新兴应用的性能要求,例如环境感知和宽温度范围内的高精度。压力传感器是绝对气压传感器,具有极高的精度和分辨率,噪音极低。集成的温度传感器经过优化,噪音极低,分辨率高。它主要用于压力和湿度传感器的温度补偿,也可用于估算环境温度。BME280压力温度传感器采用了小巧的8引脚LGA封装形式。

BME280传感器DigiKey链接:https://www.digikey.cn/zh/products/detail/bosch-sensortec/BME280/6136306

原理图和PCB模块介绍
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原理图
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PCB

本次的设计主要注意的就是传感器附近尽量不覆铜,如果可以做避空更好,不过我们这次没有做槽,主要是这个模块没有什么发热元件,毕竟是以模块的形式存在的,然后就是注意qwiic的线序了。
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3D效果图

模块主要性能指标和管脚定义

主要性能指标

类型

环境采集模块

核心芯片

BME280

板卡尺寸

20mm x 20mm

供电电压

3.3V

输出信号电平

3.3V

管脚定义

管脚属性

管脚名

管脚编号

P

GND

1

P

3.3V

2

I/O

SDI

3

I/O

SCK

4

eZ-PLM上新建物料和项目的截图

使用了eZ-PLM系统上传了自己的工程文件,方便保存记录各个版本,也可随时查阅,系统里查阅不到的物料也支持手动添加。


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物料添加展示图
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项目详情图

心得体会

本次选择了一个自己可能会经常用到的传感器模块进行的设计,主要的就是一个好用,模块化设计的初衷也是希望可以快速验证的时候可以快速使用,这次当看到主题的时候第一时间就选择了这个传感器,在成本性能等方面做了综合的对比,希望可以早点收到器件进行打样测试!

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Module-BME280.kicad_pcb
Module-BME280.kicad_sch
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