mirror of https://github.com/kidoman/embd
Added support for the BME280 from Bosch.
This commit is contained in:
clinton
parent
adc3d47305
commit
fb8e15108e
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@ -0,0 +1,393 @@
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// Package bme280 allows interfacing with Bosch BME280 digital humidity, pressure
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// and temperature sensor.
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package bme280
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import (
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"fmt"
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"github.com/kidoman/embd"
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)
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const (
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||||
CAL_T1_LSB_REG = 0x88
|
||||
CAL_T1_MSB_REG = 0x89
|
||||
CAL_T2_LSB_REG = 0x8A
|
||||
CAL_T2_MSB_REG = 0x8B
|
||||
CAL_T3_LSB_REG = 0x8C
|
||||
CAL_T3_MSB_REG = 0x8D
|
||||
|
||||
CAL_P1_LSB_REG = 0x8E
|
||||
CAL_P1_MSB_REG = 0x8F
|
||||
CAL_P2_LSB_REG = 0x90
|
||||
CAL_P2_MSB_REG = 0x91
|
||||
CAL_P3_LSB_REG = 0x92
|
||||
CAL_P3_MSB_REG = 0x93
|
||||
CAL_P4_LSB_REG = 0x94
|
||||
CAL_P4_MSB_REG = 0x95
|
||||
CAL_P5_LSB_REG = 0x96
|
||||
CAL_P5_MSB_REG = 0x97
|
||||
CAL_P6_LSB_REG = 0x98
|
||||
CAL_P6_MSB_REG = 0x99
|
||||
CAL_P7_LSB_REG = 0x9A
|
||||
CAL_P7_MSB_REG = 0x9B
|
||||
CAL_P8_LSB_REG = 0x9C
|
||||
CAL_P8_MSB_REG = 0x9D
|
||||
CAL_P9_LSB_REG = 0x9E
|
||||
CAL_P9_MSB_REG = 0x9F
|
||||
|
||||
CAL_H1_REG = 0xA1
|
||||
CAL_H2_LSB_REG = 0xE1
|
||||
CAL_H2_MSB_REG = 0xE2
|
||||
CAL_H3_REG = 0xE3
|
||||
CAL_H4_MSB_REG = 0xE4
|
||||
CAL_H4_LSB_REG = 0xE5
|
||||
CAL_H5_MSB_REG = 0xE6
|
||||
CAL_H6_REG = 0xE7
|
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||||
TMP_MSB_REG = 0xFA
|
||||
TMP_LSB_REG = 0xFB
|
||||
TMP_XLSB_REG = 0xFC
|
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PRESSURE_MSB_REG = 0xF7
|
||||
PRESSURE_LSB_REG = 0xF8
|
||||
PRESSURE_XLSB_REG = 0xF9
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||||
HUMIDITY_MSB_REG = 0xFD
|
||||
HUMIDITY_LSB_REG = 0xFE
|
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CTRL_MEAS_REG = 0xF4
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CONFIG_REG = 0xF5
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CTRL_HUMIDITY_REG = 0xF2
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RESET_REG = 0xE0
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//RunMode can be:
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// 0, Sleep mode
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// 1 or 2, Forced mode
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// 3, Normal mode
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RunMode = uint8(3)
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//Standby can be:
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// 0, 0.5ms
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||||
// 1, 62.5ms
|
||||
// 2, 125ms
|
||||
// 3, 250ms
|
||||
// 4, 500ms
|
||||
// 5, 1000ms
|
||||
// 6, 10ms
|
||||
// 7, 20ms
|
||||
Standby = uint8(0)
|
||||
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||||
//Filter can be off or number of FIR coefficients to use:
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||||
// 0, filter off
|
||||
// 1, coefficients = 2
|
||||
// 2, coefficients = 4
|
||||
// 3, coefficients = 8
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||||
// 4, coefficients = 16
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||||
Filter = uint8(0)
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||||
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||||
//TempOverSample can be:
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||||
// 0, skipped
|
||||
// 1 through 5, oversampling *1, *2, *4, *8, *16 respectivel
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TempOverSample = uint8(1)
|
||||
|
||||
//PressOverSample can be:
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||||
// 0, skipped
|
||||
// 1 through 5, oversampling *1, *2, *4, *8, *16 respectively
|
||||
PressOverSample = uint8(1)
|
||||
|
||||
//HumidOverSample can be:
|
||||
// 0, skipped
|
||||
// 1 through 5, oversampling *1, *2, *4, *8, *16 respectively
|
||||
HumidOverSample = uint8(1)
|
||||
)
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||||
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||||
type Calibration struct {
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||||
T1 uint16
|
||||
T2, T3 int16
|
||||
|
||||
P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9 int64
|
||||
H1, H2, H3, H4, H5, H6 float64
|
||||
}
|
||||
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||||
type BME280 struct {
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||||
Bus embd.I2CBus
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Addr byte
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||||
|
||||
Cal Calibration
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}
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||||
func readUInt16(lsb byte, msb byte, bus embd.I2CBus, addr byte) (uint16, error) {
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||||
lsbv, err := bus.ReadByteFromReg(addr, lsb)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return 0, err
|
||||
}
|
||||
msbv, err := bus.ReadByteFromReg(addr, msb)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return 0, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
return (uint16(msbv) << 8) | uint16(lsbv), nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
func readInt16(lsb byte, msb byte, bus embd.I2CBus, addr byte) (int16, error) {
|
||||
lsbv, err := bus.ReadByteFromReg(addr, lsb)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return 0, err
|
||||
}
|
||||
msbv, err := bus.ReadByteFromReg(addr, msb)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return 0, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
return (int16(msbv) << 8) | int16(lsbv), nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
func readInt24(xlsb byte, lsb byte, msb byte, bus embd.I2CBus, addr byte) (int32, error) {
|
||||
msbv, err := bus.ReadByteFromReg(addr, msb)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return 0, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
lsbv, err := bus.ReadByteFromReg(addr, lsb)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return 0, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
xlsbv, err := bus.ReadByteFromReg(addr, xlsb)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return 0, err
|
||||
}
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||||
|
||||
return int32((uint32(msbv) << 12) | (uint32(lsbv) << 4)) | ((int32(xlsbv) >> 4) & 0x0F), nil
|
||||
}
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||||
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||||
// New creates and calibrates a connection to a BME280 sensor on the supplied i2c bus
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||||
// at the nominated i2c address.
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||||
func New(bus embd.I2CBus, addr byte) (*BME280, error) {
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||||
s := &BME280{
|
||||
Bus: bus,
|
||||
Addr: addr,
|
||||
}
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var err error
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var msb, lsb byte
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||||
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||||
// Get calibrate information.
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||||
s.Cal.T1, err = readUInt16(CAL_T1_LSB_REG, CAL_T1_MSB_REG, bus, addr)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
|
||||
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||||
s.Cal.T2, err = readInt16(CAL_T2_LSB_REG, CAL_T2_MSB_REG, bus, addr)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
s.Cal.T3, err = readInt16(CAL_T3_LSB_REG, CAL_T3_MSB_REG, bus, addr)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
pu, err := readUInt16(CAL_P1_LSB_REG, CAL_P1_MSB_REG, bus, addr)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
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||||
s.Cal.P1 = int64(pu)
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||||
p, err := readInt16(CAL_P2_LSB_REG, CAL_P2_MSB_REG, bus, addr)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
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||||
s.Cal.P2 = int64(p)
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||||
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||||
p, err = readInt16(CAL_P3_LSB_REG, CAL_P3_MSB_REG, bus, addr)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
|
||||
s.Cal.P3 = int64(p)
|
||||
|
||||
p, err = readInt16(CAL_P4_LSB_REG, CAL_P4_MSB_REG, bus, addr)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
|
||||
s.Cal.P4 = int64(p)
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||||
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||||
p, err = readInt16(CAL_P5_LSB_REG, CAL_P5_MSB_REG, bus, addr)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
|
||||
s.Cal.P5 = int64(p)
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||||
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||||
p, err = readInt16(CAL_P6_LSB_REG, CAL_P6_MSB_REG, bus, addr)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
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||||
s.Cal.P6 = int64(p)
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||||
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||||
p, err = readInt16(CAL_P7_LSB_REG, CAL_P7_MSB_REG, bus, addr)
|
||||
if err != nil {
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||||
return s, err
|
||||
}
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||||
s.Cal.P7 = int64(p)
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||||
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||||
p, err = readInt16(CAL_P8_LSB_REG, CAL_P8_MSB_REG, bus, addr)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
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||||
s.Cal.P8 = int64(p)
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||||
p, err = readInt16(CAL_P9_LSB_REG, CAL_P9_MSB_REG, bus, addr)
|
||||
if err != nil {
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||||
return s, err
|
||||
}
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||||
s.Cal.P9 = int64(p)
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||||
msb, err = bus.ReadByteFromReg(addr, CAL_H1_REG)
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||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
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||||
s.Cal.H1 = float64(msb)
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||||
h2, err := readInt16(CAL_H2_LSB_REG, CAL_H2_MSB_REG, bus, addr)
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||||
if err != nil {
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||||
return s, err
|
||||
}
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||||
s.Cal.H2 = float64(h2)
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||||
msb, err = bus.ReadByteFromReg(addr, CAL_H3_REG)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
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||||
s.Cal.H3 = float64(msb)
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// H4 and H5 share three registers.
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msb, err = bus.ReadByteFromReg(addr, CAL_H4_MSB_REG)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
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||||
lsb, err = bus.ReadByteFromReg(addr, CAL_H4_LSB_REG)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
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||||
s.Cal.H4 = float64((int16(msb) << 4) | int16(lsb) & 0x0F)
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||||
msb, err = bus.ReadByteFromReg(addr, CAL_H5_MSB_REG)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
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||||
lsb, err = bus.ReadByteFromReg(addr, CAL_H4_LSB_REG)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
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||||
s.Cal.H5 = float64((int16(msb) << 4) | (int16(lsb) >> 4) & 0x0F)
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||||
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msb, err = bus.ReadByteFromReg(addr, CAL_H6_REG)
|
||||
if err != nil {
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||||
return s, err
|
||||
}
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||||
s.Cal.H6 = float64(msb)
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||||
fmt.Printf("H1: %f, H2: %f, H3: %f, H4: %f, H5: %f, H6: %f\n", s.Cal.H1, s.Cal.H2, s.Cal.H3, s.Cal.H4, s.Cal.H5, s.Cal.H6)
|
||||
|
||||
// Put the sensor in sleep mode and configure.
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||||
err = bus.WriteByteToReg(addr, CTRL_MEAS_REG, 0x00);
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||||
if err != nil {
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||||
return s, err
|
||||
}
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||||
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||||
// Set the config word.
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||||
dataToWrite := (Standby << 0x5) & 0xE0
|
||||
dataToWrite = dataToWrite | ((Filter << 0x02) & 0x1C)
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||||
err = bus.WriteByteToReg(addr, CONFIG_REG, dataToWrite)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
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||||
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||||
dataToWrite = HumidOverSample & 0x07
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||||
err = bus.WriteByteToReg(addr, CTRL_HUMIDITY_REG, dataToWrite)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
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||||
|
||||
dataToWrite = (TempOverSample << 0x5) & 0xE0
|
||||
dataToWrite = dataToWrite | ((PressOverSample << 0x02) & 0x1C)
|
||||
dataToWrite = dataToWrite | (RunMode & 0x03)
|
||||
err = bus.WriteByteToReg(addr, CTRL_MEAS_REG, dataToWrite)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return s, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
_, err = bus.ReadByteFromReg(s.Addr, 0xD0)
|
||||
return s, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (s *BME280) fineT() (int32, error) {
|
||||
adcT, err := readInt24(TMP_XLSB_REG, TMP_LSB_REG, TMP_MSB_REG, s.Bus, s.Addr)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return 0, err
|
||||
}
|
||||
var1 := ((((adcT>>3) - (int32(s.Cal.T1) <<1))) * (int32(s.Cal.T2))) >> 11;
|
||||
var2 := (((((adcT>>4) - (int32(s.Cal.T1))) * ((adcT>>4) - (int32(s.Cal.T1)))) >> 12) * (int32(s.Cal.T3))) >> 14;
|
||||
|
||||
return (var1 + var2), nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Humdity returns the relative humidity. Output value of "46.332" represents 46.332 %rH.
|
||||
func (s *BME280) Humidity() (float64, error) {
|
||||
fineT, err := s.fineT()
|
||||
if err != nil {
|
||||
return 0, err
|
||||
}
|
||||
adcH, err := readUInt16(HUMIDITY_LSB_REG, HUMIDITY_MSB_REG, s.Bus, s.Addr)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return 0, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
varH := float64(fineT) - 76800.0
|
||||
varH = (float64(adcH) - (s.Cal.H4 * 64.0 + s.Cal.H5 / 16384.0 * varH)) *
|
||||
(s.Cal.H2 / 65536.0 * (1.0 + s.Cal.H6 / 67108864.0 * varH * (1.0 + s.Cal.H3 / 67108864 * varH)))
|
||||
varH = varH * (1.0 - s.Cal.H1 * varH / 524288.0)
|
||||
if varH > 100.0 {
|
||||
varH = 100.0
|
||||
} else if varH < 0.0 {
|
||||
varH = 0.0
|
||||
}
|
||||
|
||||
return varH, nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Returns the pressure in Pascals. A value of "96386.2" equals 963.862 hPa.
|
||||
func (s *BME280) Pressure() (float64, error) {
|
||||
fineT, err := s.fineT()
|
||||
if err != nil {
|
||||
return 0, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
adcP, err := readInt24(PRESSURE_XLSB_REG, PRESSURE_LSB_REG, PRESSURE_MSB_REG, s.Bus, s.Addr)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return 0, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
var1 := int64(fineT) - 128000
|
||||
var2 := var1 * var1 * s.Cal.P6
|
||||
var2 = var2 + (var1 * s.Cal.P5<<17)
|
||||
var2 = var2 + (s.Cal.P4<<35)
|
||||
var1 = (var1 * var1 * s.Cal.P3>>8) + (var1 * s.Cal.P2<<12)
|
||||
var1 = (((int64(1)<<47)+var1))*s.Cal.P1>>33
|
||||
if var1 == 0 {
|
||||
return 0, nil // avoid exception caused by division by zero
|
||||
}
|
||||
p_acc := 1048576 - int64(adcP)
|
||||
p_acc = (((p_acc<<31) - var2)*3125)/var1
|
||||
var1 = (s.Cal.P9 * (p_acc>>13) * (p_acc>>13)) >> 25
|
||||
var2 = (s.Cal.P8 * p_acc) >> 19
|
||||
p_acc = ((p_acc + var1 + var2) >> 8) + (s.Cal.P7<<4)
|
||||
|
||||
p_acc = p_acc >> 8 // /256
|
||||
return float64(p_acc), nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Temperature returns the temperature in Degrees Celcius. Output value of "30.33" equals 30.33°C.
|
||||
func (s *BME280) Temperature() (float64, error) {
|
||||
fineT, err := s.fineT()
|
||||
return (float64(fineT) / 5120.0), err
|
||||
}
|
||||
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