Raspberrypi5でAE-BME280　smbus smbus2

投稿日 投稿者 esadao

Raspberrypi5だがラズパイマガジン２０２４年春号によると手番のRPI.GPIO、WiringPi,pigpioが
全て未対応、まずはI2C用にsmbusとsmbus2をテストしてみた
接続はチャンネル　1　X76　

先のブログにも書いたが仮想空間での動作が必要なようである。

まずは接続確認
i2cdetect -y 1
でx76を確認

次に仮想空間の作成
python3 -m venv vnev　
VNEVでも何でもいいがこの場合はVNEVという空間ができている

仮想空間のアクティブ化
source vnev/bin/activate
非アクティブは
deactivate
またはshellの終了

ここで
visualstudioCodeのインストール
sudo apt install code

言語パックのインストールを聞いてくるので実行
空のtest.pyを作成
visualstudioで開くとpython（MS版）の拡張を聞いて来るのでOK

smbusとsmbus2のインストール
pip install smbus2
pip install smbus
下記の方法でも可だが
sudo apt install python3-smbus2

コードを書きでsmbusでもsmbus2でも同じ　importが異なるだけ
以下のソースをbme280get.pyで保存

python bme280get.pyで実効

import smbus2
import time

bus_number  = 1
i2c_address_2 = 0x76



bus = smbus2.SMBus(bus_number)



digT_2 = []
digP_2 = []
digH_2 = []

t_fine = 0.0


def writeReg_bme280_2(reg_address, data):
    bus.write_byte_data(i2c_address_2,reg_address,data)

def get_calib_param_bme280_2():
    calib = []
    
    for i in range (0x88,0x88+24):
        calib.append(bus.read_byte_data(i2c_address_2,i))
    calib.append(bus.read_byte_data(i2c_address_2,0xA1))
    for i in range (0xE1,0xE1+7):
        calib.append(bus.read_byte_data(i2c_address_2,i))

    digT_2.append((calib[1] << 8) | calib[0])
    digT_2.append((calib[3] << 8) | calib[2])
    digT_2.append((calib[5] << 8) | calib[4])
    digP_2.append((calib[7] << 8) | calib[6])
    digP_2.append((calib[9] << 8) | calib[8])
    digP_2.append((calib[11]<< 8) | calib[10])
    digP_2.append((calib[13]<< 8) | calib[12])
    digP_2.append((calib[15]<< 8) | calib[14])
    digP_2.append((calib[17]<< 8) | calib[16])
    digP_2.append((calib[19]<< 8) | calib[18])
    digP_2.append((calib[21]<< 8) | calib[20])
    digP_2.append((calib[23]<< 8) | calib[22])
    digH_2.append( calib[24] )
    digH_2.append((calib[26]<< 8) | calib[25])
    digH_2.append( calib[27] )
    digH_2.append((calib[28]<< 4) | (0x0F & calib[29]))
    digH_2.append((calib[30]<< 4) | ((calib[29] >> 4) & 0x0F))
    digH_2.append( calib[31] )
    
    for i in range(1,2):
        if digT_2[i] & 0x8000:
            digT_2[i] = (-digT_2[i] ^ 0xFFFF) + 1

    for i in range(1,8):
        if digP_2[i] & 0x8000:
            digP_2[i] = (-digP_2[i] ^ 0xFFFF) + 1

    for i in range(0,6):
        if digH_2[i] & 0x8000:
            digH_2[i] = (-digH_2[i] ^ 0xFFFF) + 1  

def readData_bme280_2():
    data = []
    for i in range (0xF7, 0xF7+8):
        data.append(bus.read_byte_data(i2c_address_2,i))
    pres_raw = (data[0] << 12) | (data[1] << 4) | (data[2] >> 4)
    temp_raw = (data[3] << 12) | (data[4] << 4) | (data[5] >> 4)
    hum_raw  = (data[6] << 8)  |  data[7]
    
    compensate_bme280_2_T(temp_raw)
    compensate_bme280_2_P(pres_raw)
    compensate_bme280_2_H(hum_raw)

def compensate_bme280_2_P(adc_P):
    global  t_fine
    pressure = 0.0
    
    v1 = (t_fine / 2.0) - 64000.0
    v2 = (((v1 / 4.0) * (v1 / 4.0)) / 2048) * digP_2[5]
    v2 = v2 + ((v1 * digP_2[4]) * 2.0)
    v2 = (v2 / 4.0) + (digP_2[3] * 65536.0)
    v1 = (((digP_2[2] * (((v1 / 4.0) * (v1 / 4.0)) / 8192)) / 8)  + ((digP_2[1] * v1) / 2.0)) / 262144
    v1 = ((32768 + v1) * digP_2[0]) / 32768
    
    if v1 == 0:
        return 0
    pressure = ((1048576 - adc_P) - (v2 / 4096)) * 3125
    if pressure < 0x80000000:
        pressure = (pressure * 2.0) / v1
    else:
        pressure = (pressure / v1) * 2
    v1 = (digP_2[8] * (((pressure / 8.0) * (pressure / 8.0)) / 8192.0)) / 4096
    v2 = ((pressure / 4.0) * digP_2[7]) / 8192.0
    pressure = pressure + ((v1 + v2 + digP_2[6]) / 16.0)  

    print ("pressure : %7.2f hPa" % (pressure/100))

def compensate_bme280_2_T(adc_T):
    global t_fine
    v1 = (adc_T / 16384.0 - digT_2[0] / 1024.0) * digT_2[1]
    v2 = (adc_T / 131072.0 - digT_2[0] / 8192.0) * (adc_T / 131072.0 - digT_2[0] / 8192.0) * digT_2[2]
    t_fine = v1 + v2
    temperature = t_fine / 5120.0
    print ("temp : %-6.2f " % (temperature)) 

def compensate_bme280_2_H(adc_H):
    global t_fine
    var_h = t_fine - 76800.0
    if var_h != 0:
        var_h = (adc_H - (digH_2[3] * 64.0 + digH_2[4]/16384.0 * var_h)) * (digH_2[1] / 65536.0 * (1.0 + digH_2[5] / 67108864.0 * var_h * (1.0 + digH_2[2] / 67108864.0 * var_h)))
    else:
        return 0
    var_h = var_h * (1.0 - digH_2[0] * var_h / 524288.0)
    if var_h > 100.0:
        var_h = 100.0
    elif var_h < 0.0:
        var_h = 0.0
    print ("hum : %6.2f " % (var_h))


def setup_bme280_2():
    osrs_t = 1          #Temperature oversampling x 1
    osrs_p = 1          #Pressure oversampling x 1
    osrs_h = 1          #Humidity oversampling x 1
    mode   = 3          #Normal mode
    t_sb   = 5          #Tstandby 1000ms
    filter = 0          #Filter off
    spi3w_en = 0            #3-wire SPI Disable

    ctrl_meas_reg = (osrs_t << 5) | (osrs_p << 2) | mode
    config_reg    = (t_sb << 5) | (filter << 2) | spi3w_en
    ctrl_hum_reg  = osrs_h

    writeReg_bme280_2(0xF2,ctrl_hum_reg)
    writeReg_bme280_2(0xF4,ctrl_meas_reg)
    writeReg_bme280_2(0xF5,config_reg)


setup_bme280_2()
get_calib_param_bme280_2()


if __name__ == '__main__':
  try:
        while True:
                readData_bme280_2()
                time.sleep(0.9)
  except KeyboardInterrupt:
          pass
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