BMP180, Bosch Sensortec tarafından geliştirilmiş, yüksek hassasiyetli bir dijital barometrik basınç ve sıcaklık sensörüdür. Piezorezistif teknolojiye dayanan bu sensör, özellikle düşük güç tüketimi ve küçük boyutları sayesinde mobil cihazlar, hava durumu istasyonları, GPS navigasyon sistemleri ve hobi elektroniği projelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. I2C (Inter-Integrated Circuit) haberleşme protokolü üzerinden mikrodenetleyicilerle kolayca iletişim kurabilen BMP180, hem ortam basıncını hem de sıcaklığı ölçerek bu verileri dijital olarak sunar.
Atmosfer basıncındaki değişimleri hassas bir şekilde algılayabilmesi, onu yükseklik (irtifa) ölçümü için de elverişli kılar. Basınç ve yükseklik arasında doğrudan bir ilişki olduğundan, BMP180 ile yapılan basınç ölçümleri, belirli bir referans noktasına göre yüksekliği hesaplamak için kullanılabilir. Bu özellik, insansız hava araçları (İHA), model roketler ve iç mekan navigasyon sistemleri gibi uygulamalarda kritik bir rol oynar.
Çalışma Prensibi
BMP180 sensörü, temel olarak bir MEMS (Mikro-Elektro-Mekanik Sistem) yapısı üzerine inşa edilmiştir. Sensörün kalbinde, üzerine piezorezistif elemanlar yerleştirilmiş esnek bir silikon diyafram bulunur. Ortamdaki atmosfer basıncı değiştiğinde, bu diyafram esner veya büzülür. Diyaframdaki bu mekanik deformasyon, üzerine entegre edilmiş olan piezorezistif köprünün direncini değiştirir. Sensör, bu direnç değişimini algılayarak basınca orantılı bir analog voltaj sinyali üretir. Dahili bir analog-dijital dönüştürücü (ADC) bu sinyali dijital veriye çevirir.
Sıcaklık ölçümü de benzer şekilde, entegre bir sıcaklık sensörü aracılığıyla gerçekleştirilir. Basınç ölçümleri sıcaklıktan etkilendiği için, sensör aynı zamanda ortam sıcaklığını da ölçer ve bu veriyi kullanarak basınç okumalarını kalibre eder. Bu sayede daha doğru ve kararlı sonuçlar elde edilir. Bosch, her sensör için fabrikada özel kalibrasyon katsayıları belirler ve bu katsayılar sensörün EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) belleğinde saklanır. Kullanıcı, bu katsayıları okuyarak ham basınç ve sıcaklık verilerini gerçek fiziksel birimlere (Pascal ve Santigrat derece) dönüştürebilir.
Teknik Özellikler
BMP180 sensörünün performansı ve kullanım alanlarını belirleyen temel teknik özellikleri şunlardır:
Basınç aralığı | 300 – 1100 hPa (yaklaşık +9000 m … –500 m deniz seviyesine göre) |
Çalışma gerilimi | 1.8 – 3.6 V; VDDIO: 1.62 – 3.6 V |
Fiziksel boyutlar | 3.6 × 3.8 mm, yüksekliği 0.93 mm (LGA metal kapaklı paket) |
Güç tüketimi | Standart modda 5 µA (1 örnek/sn); ultra düşük güç modu: 0.06 hPa, yüksek çözünürlük modu: 0.02 hPa |
Sıcaklık ölçümü | Dâhil, –40 … +85 °C arası (±2 °C doğruluk) |
Çalışma sıcaklığı | –40 … +85 °C |
Bu özellikler, sensörün özellikle pille çalışan taşınabilir cihazlar için ideal olmasını sağlar.
Kullanım Alanları ve Uygulamaları
BMP180'in çok yönlülüğü, onu birçok farklı teknolojik alanda popüler bir bileşen haline getirmiştir.
Hava Durumu Tahmini
Barometrik basınçtaki değişimler, hava durumundaki değişikliklerin önemli bir göstergesidir. Basıncın düşmesi genellikle kötü hava koşullarının (fırtına, yağmur) yaklaştığını, yükselmesi ise havanın düzeldiğini gösterir. BMP180 kullanılarak oluşturulan yerel hava durumu istasyonları, bu değişimleri takip ederek kısa vadeli hava tahminleri yapabilir.
İç Mekan ve Dış Mekan Navigasyonu
GPS sinyallerinin zayıf veya erişilemez olduğu iç mekanlarda veya kentsel kanyonlarda navigasyon, büyük bir zorluktur. BMP180, yükseklik verisi sağlayarak bu soruna bir çözüm sunar. Örneğin, çok katlı bir binada bir kullanıcının hangi katta olduğunu tespit etmek için kullanılabilir. Dış mekanlarda ise GPS ile elde edilen yatay konum verisine dikey konum (irtifa) bilgisi ekleyerek navigasyonun doğruluğunu artırır.
Hobi Elektroniği Projeleri
BMP180, Arduino, Raspberry Pi ve diğer mikrodenetleyici platformları ile kolayca entegre edilebilir. Kullanıma hazır kütüphanelerin bolluğu sayesinde, hobi elektroniği ile ilgilenen kişiler ve öğrenciler için popüler bir seçenektir. Yüksekliği ölçen bir altimetre, basit bir hava durumu istasyonu veya bir insansız hava aracının uçuş kontrolcüsü gibi projelerde sıkça tercih edilir. Sensörün düşük maliyeti ve erişilebilirliği, eğitim ve prototipleme amaçlı kullanımını teşvik etmektedir.
