STM32 HAL库 BMP280气压计读取

BMP280 是一款由博世（Bosch）推出的高精度气压和温度传感器模块，常用于气象监测、高度计、无人机等应用。

  • 工作电压：模块通常支持3.3V–5.5V供电（部分资料指出芯片本身为 1.71V–3.6V，但模块已集成电平转换电路，可兼容 5V）。

  • 通信接口：支持I²C（默认地址 0x76）和SPI，其中 I²C 接口在多数模块中为 5V 兼容 。

  • 气压测量范围：300 hPa 至 1100 hPa（相当于海拔约 -500 米至 +9000 米）。

  • 气压精度：

    • 绝对精度：±1 hPa（对应高度误差约 ±8.33 米）；

    • 相对精度：±0.12 hPa（可用于检测约 ±1 米的高度变化）。

  • 温度测量范围：-40°C 至 +85°C，精度为±0.5°C。

  • 工作电流：典型值约为0.6 mA（650 µA），具体取决于采样率和工作模式 。

  • 封装与尺寸：采用紧凑型 8 引脚贴片封装，适合空间受限的应用 。

BMP280.h

#ifndef BMP280_H #define BMP280_H #include "i2c.h" #include <stdint.h> #define BMP280_I2C &hi2c1 HAL_StatusTypeDef BMP280_Init(); HAL_StatusTypeDef BMP280_Read(int32_t* temp, int32_t* press); #endif //BMP280_H

BMP280.c

#include "bmp280.h" #include <stdio.h> #include "i2c.h" /** * I2C通信地址 * SDO接地时:I2C地址是:0b1110110,即0x76 * SDO接VDD时:I2C地址是:0b1110111,即0x77 * 以接地时为例,完整的地址位为8位: * 当主机向从机发送数据的目的是设置(写)从机,最后一位补充0,即0b11101100 * 当主机向从机发送数据的目的是从从机读取数据,最后一位补充1,即0b11101101 */ #define BMP280_I2C_ADDRESS 0x76 //id寄存器地址 #define ID_ADDRESS 0xD0 //配置寄存器地址 #define CONFIG_ADDRESS 0xF5 //控制寄存器地址 #define CTRL_ADDRESS 0xF4 //重置寄存器地址 #define RESET_ADDRESS 0xE0 //校准寄存器的起始地址(part_1) #define CALIBRATION_ADDRESS 0x88 //存储原始读取到温湿度信息的寄存器首地址 #define DATA_ADDRESS 0xF7 //计算补偿使用的变量 static int32_t t_fine; // 温度和压力补偿值,从补偿寄存器中读取,启动时读取即可 static uint16_t dig_T1; static int16_t dig_T2; static int16_t dig_T3; static uint16_t dig_P1; static int16_t dig_P2; static int16_t dig_P3; static int16_t dig_P4; static int16_t dig_P5; static int16_t dig_P6; static int16_t dig_P7; static int16_t dig_P8; static int16_t dig_P9; //校准温度方法(文档内置) static int32_t calibration_T(int32_t adc_T); //校准气压方法(文档内置) static uint32_t calibration_P(int32_t adc_P); //获取校准(补偿)值 static HAL_StatusTypeDef readCalibrationData(); //工具方法写入指令 static HAL_StatusTypeDef write_bmp280(uint8_t address, uint8_t cmd); HAL_StatusTypeDef BMP280_Init() { //先delay一下,确保设备上电了 HAL_Delay(100); //首先检验设备是否正确; uint8_t chip_id = 0; const HAL_StatusTypeDef r0 = HAL_I2C_Mem_Read(BMP280_I2C, BMP280_I2C_ADDRESS << 1 | 1, ID_ADDRESS, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &chip_id, 1,HAL_MAX_DELAY); if (r0 != HAL_OK) { // 通信失败,返回错误 return r0; } if (chip_id != 0x58) { //设备id错误 return HAL_ERROR; } //重置设备设定 const uint8_t reset_cmd = 0xB6; const HAL_StatusTypeDef r1 = write_bmp280(RESET_ADDRESS, reset_cmd); if (r1 != HAL_OK) { return r1; } // 软复位后需等待 2ms 设备完成初始化,这里等10ms HAL_Delay(10); // 配置寄存器(0xF5)用于设置设备的速率、滤波器和接口选项, Bits [7:5]：t_sb（休眠时间,BMP只能是110/111）Bits [4:2]：filter（滤波器系数）Bits [0]：spi（兼容SPI模式） //休眠200ms,不过滤 const uint8_t config_cmd = 0xC0; const HAL_StatusTypeDef r2 = write_bmp280(CONFIG_ADDRESS, config_cmd); if (r2 != HAL_OK) { return r2; } //设置ctrl_means寄存器,即控制方法寄存器(0xF4), Bits [7:5]：osrs_t（温度过采样）Bits [4:2]：osrs_p（气压过采样）Bits [1:0]：mode（工作模式） //1倍压力,1倍温度过采样,正常模式;(由于未开启过滤器,此时压力和温度传感器的分辨率是18位) const uint8_t ctrl_means_cmd = 0x27; const HAL_StatusTypeDef r3 = write_bmp280(CTRL_ADDRESS, ctrl_means_cmd); if (r3 != HAL_OK) { return r3; } //ctrl_hum 无需设置,因为bmp280不能测定湿度; //读取校准值,用于校准读取数据0x88~0xA1 const HAL_StatusTypeDef r4 = readCalibrationData(); if (r4 != HAL_OK) { return r4; } return HAL_OK; } /** * 向传感器发送请求,读取温度/气压信息 * @param temp 温度,除以100为摄氏度 * @param press 气压,除以100为Pa */ HAL_StatusTypeDef BMP280_Read(int32_t* temp, int32_t* press) { uint8_t data[8] = {0}; const HAL_StatusTypeDef ret = HAL_I2C_Mem_Read(BMP280_I2C, BMP280_I2C_ADDRESS << 1 | 1, DATA_ADDRESS, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, data, 8, 1000); if (ret != HAL_OK) { return ret; } // rx_buffer,读取buffer值看看把,返回数据0-7,共8字节,即0xF7~0xFE;0-2压力,3-5温度,6-7湿度(bmp不存在) uint32_t pres_raw = (data[0] << 12) | (data[1] << 4) | (data[2] >> 4); uint32_t temp_raw = (data[3] << 12) | (data[4] << 4) | (data[5] >> 4); //校准数据(注意实际要除以100使用) *temp = calibration_T(temp_raw); *press = calibration_P(pres_raw); return HAL_OK; } /** * 向bmp280写入某个寄存器单字节命令,进行配置或指示行为 * @param address 寄存器地址 * @param cmd 单字节数据 */ HAL_StatusTypeDef write_bmp280(const uint8_t address, uint8_t cmd) { const HAL_StatusTypeDef ret = HAL_I2C_Mem_Write(BMP280_I2C, BMP280_I2C_ADDRESS << 1, address, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &cmd, 1, 1000); if (ret != HAL_OK) { return ret; } return HAL_OK; } HAL_StatusTypeDef readCalibrationData() { //补偿(校准)值一共有33个字节存储,需要读取,对于温度和湿度实际读取到0x88~0x9F即可,即24个寄存器 //第一部分:0x88~0xA1一共26个8位寄存器 //第二部分:0xE1~0xE7 一共7个8位寄存器,都是和湿度有关的,不读了 uint8_t data[24] = {0}; const HAL_StatusTypeDef ret = HAL_I2C_Mem_Read(BMP280_I2C, BMP280_I2C_ADDRESS << 1 | 1, CALIBRATION_ADDRESS, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, data, 24, 1000); if (ret != HAL_OK) { return HAL_ERROR; } dig_T1 = (data[1] << 8) | data[0]; dig_T2 = (data[3] << 8) | data[2]; dig_T3 = (data[5] << 8) | data[4]; dig_P1 = (data[7] << 8) | data[6]; dig_P2 = (data[9] << 8) | data[8]; dig_P3 = (data[11] << 8) | data[10]; dig_P4 = (data[13] << 8) | data[12]; dig_P5 = (data[15] << 8) | data[14]; dig_P6 = (data[17] << 8) | data[16]; dig_P7 = (data[19] << 8) | data[18]; dig_P8 = (data[21] << 8) | data[20]; dig_P9 = (data[23] << 8) | data[22]; return HAL_OK; } int32_t calibration_T(int32_t adc_T) { int32_t var1, var2, T; var1 = ((((adc_T >> 3) - ((int32_t)dig_T1 << 1))) * ((int32_t)dig_T2)) >> 11; var2 = (((((adc_T >> 4) - ((int32_t)dig_T1)) * ((adc_T >> 4) - ((int32_t)dig_T1))) >> 12) * ((signed long int)dig_T3)) >> 14; t_fine = var1 + var2; T = (t_fine * 5 + 128) >> 8; return T; } uint32_t calibration_P(int32_t adc_P) { int32_t var1, var2; uint32_t P; var1 = (t_fine >> 1) - (int32_t)64000; var2 = (((var1 >> 2) * (var1 >> 2)) >> 11) * ((int32_t)dig_P6); var2 = var2 + ((var1 * ((int32_t)dig_P5)) << 1); var2 = (var2 >> 2) + (((int32_t)dig_P4) << 16); var1 = (((dig_P3 * (((var1 >> 2) * (var1 >> 2)) >> 13)) >> 3) + ((((int32_t)dig_P2) * var1) >> 1)) >> 18; var1 = ((((32768 + var1)) * ((int32_t)dig_P1)) >> 15); if (var1 == 0) { return 0; } P = (((uint32_t)(((int32_t)1048576) - adc_P) - (var2 >> 12))) * 3125; if (P < 0x80000000) { P = (P << 1) / ((uint32_t)var1); } else { P = (P / (uint32_t)var1) * 2; } var1 = (((int32_t)dig_P9) * ((int32_t)(((P >> 3) * (P >> 3)) >> 13))) >> 12; var2 = (((int32_t)(P >> 2)) * ((int32_t)dig_P8)) >> 13; P = (uint32_t)((int32_t)P + ((var1 + var2 + dig_P7) >> 4)); return P; }

使用BMP280Lib

初始化调用BMP280_Init();

随后调用BMP280_Read(&bmp280_temp,&bmp280_press);读取温度和气压即可。

在UP的OLED程序中这样使用：

/* USER CODE BEGIN Header */ /** ****************************************************************************** * @file : main.c * @brief : Main program body ****************************************************************************** * @attention * * Copyright (c) 2025 STMicroelectronics. * All rights reserved. * * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file * in the root directory of this software component. * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS. * ****************************************************************************** */ /* USER CODE END Header */ /* Includes ------------------------------------------------------------------*/ #include "main.h" #include "adc.h" #include "dma.h" #include "i2c.h" #include "spi.h" #include "usart.h" #include "gpio.h" /* Private includes ----------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN Includes */ #include <math.h> #include <stdio.h> #include <stdbool.h> #include "config.h" #include "oled.h" #include "app.h" #include "ds1302.h" #include "bmp280.h" /* USER CODE END Includes */ /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PTD */ /* USER CODE END PTD */ /* Private define ------------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PD */ /* USER CODE END PD */ /* Private macro -------------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PM */ /* USER CODE END PM */ /* Private variables ---------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PV */ /* USER CODE END PV */ /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/ void SystemClock_Config(void); /* USER CODE BEGIN PFP */ /* USER CODE END 0 */ /** * @brief The application entry point. * @retval int */ int main(void) { /* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */ /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/ /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ HAL_Init(); /* USER CODE BEGIN Init */ /* USER CODE END Init */ /* Configure the system clock */ SystemClock_Config(); /* USER CODE BEGIN SysInit */ /* USER CODE END SysInit */ /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); MX_DMA_Init(); MX_SPI2_Init(); MX_ADC1_Init(); MX_USART1_UART_Init(); MX_I2C1_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ #if OLED == 1 // 初始化OLED OLED_Init(); OLED_DisPlay_On(); OLED_Clear(); OLED_Refresh(); // 初始化3D立方体 InitCube(); #endif #if DS1302 == 1 //DS1302 ds1302_gpio_init(); //ds1302_init(); uint32_t time_display_tick = 0; // DS1302时间显示缓存 char time_str1[32],time_str2[32],time_str3[32]; #endif #if BMP280 == 1 bool bmp280flag = false; BMP280_Init(); // BMP280数据存储变量 int32_t bmp280_temp = 0; // 温度（原始值，除以100为℃） int32_t bmp280_press = 0; // 气压（原始值，除以100为Pa） // BMP280显示缓存 char bmp280_temp_str[32] = "Temp: --.- "; char bmp280_press_str[32] = "Press: ----.- hPa"; #endif uint32_t last_refresh_tick = HAL_GetTick(); uint32_t i=0; /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { if(HAL_GetTick() - last_refresh_tick >= 1) { if(++i >= 60000) i = 0; last_refresh_tick = HAL_GetTick(); if(i % 100 == 0) bmp280flag = true; } OLED_Clear_(); #if OLED == 1 // 核心3D立方体渲染逻辑 RotateCube(); // 旋转立方体 ProjectCube(); // 3D转2D投影 DrawCube(); // 绘制立方体 #endif // LED同步闪烁 HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_13); #if DS1302 == 1 if(HAL_GetTick() - time_display_tick > 500) { time_display_tick = HAL_GetTick(); // 读取DS1302实时时间 ds1302_read_realTime(); sprintf(time_str1, "%04d-%02d-%02d", TimeData.year, TimeData.month, TimeData.day); sprintf(time_str2, "%02d:%02d:%02d", TimeData.hour, TimeData.minute, TimeData.second); sprintf(time_str3, "Week:%d", TimeData.week); } // 格式化时间字符串（OLED显示） OLED_ShowString(0, 0, (u8*)time_str1, 16, 1); OLED_ShowString(0, 16,(u8*)time_str2,16, 1); // 第二行显示时间 OLED_ShowString(0, 32,(u8*)time_str3,16, 1); // 第三行显示星期 #endif #if BMP280 == 1 if(bmp280flag == true){ bmp280flag = false; BMP280_Read(&bmp280_temp,&bmp280_press); float temp = (float)bmp280_temp / 100.0f; sprintf(bmp280_temp_str,"Temp:%.1f",temp); float press = (float)bmp280_press / 1000.0f; sprintf(bmp280_press_str, "Press:%.3f",press); } OLED_ShowString(0,0,(u8*)bmp280_temp_str,16,1); OLED_ShowString(0,16,(u8*)bmp280_press_str,16,1); #endif OLED_Refresh(); //HAL_Delay(10); // 控制动画帧率 /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ } /* USER CODE END 3 */ } /** * @brief System Clock Configuration * @retval None */ void SystemClock_Config(void) { RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0}; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0}; RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0}; /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters * in the RCC_OscInitTypeDef structure. */ RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON; RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1; RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9; if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks */ RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2; RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK) { Error_Handler(); } PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC; PeriphClkInit.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV6; if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK) { Error_Handler(); } } /* USER CODE BEGIN 4 */ /* USER CODE END 4 */ /** * @brief This function is executed in case of error occurrence. * @retval None */ void Error_Handler(void) { /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */ /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */ __disable_irq(); while (1) { } /* USER CODE END Error_Handler_Debug */ } #ifdef USE_FULL_ASSERT /** * @brief Reports the name of the source file and the source line number * where the assert_param error has occurred. * @param file: pointer to the source file name * @param line: assert_param error line source number * @retval None */ void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line) { /* USER CODE BEGIN 6 */ /* User can add his own implementation to report the file name and line number, ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */ /* USER CODE END 6 */ } #endif /* USE_FULL_ASSERT */

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