BME280 optimal mit MicroPython ansteuern

Andreas · July 31, 2019, 6:38pm

Hi Didi,

ja, Glitches aufgrund von Schluckaufs beim Sensortreiber o.ä. sollten wir auf jeden Fall minimieren und falls doch welche durchkommen, ggf. komplett wegfiltern können. Hierfür könnten wir uns auf industrieübliche(?) ^[1] Wertebereiche einigen, um festzulegen, was “plausibel” genau für designiert gültige Werte bedeuten soll.

Bzgl. des BME280 schnappte ich neulich auf, dass dort bereits ein IIR-Filter eingebaut sein soll.

Viele Grüße,
Andreas.

Vielleicht gibts dafür ja bereits (halb-)offizielle Vorschläge, was so die üblichen Wertebereiche von °C, %hum, hPa, kg, you-name-it pro Einheit in unserer Anwendungsdomäne (environmental monitoring/sensing) angeht. Ansonsten nehmen wir halt den gesunden Menschenverstand zur Hilfe – der aber natürlich auch manchmal täuschen kann. ↩︎

Andreas · July 31, 2019, 6:58pm

Zumindest hört sich das für mich selbst sinnvoll an, hierfür kurzerhand einen diskreten Bandpass-artigen Filter zu verwenden. Ich bin da allerdings nicht sattelfest, haut das deswegen gerne vom Tisch, falls das irgendwie nonsense ist.

Andreas · July 31, 2019, 7:06pm

Hierzu wollte ich noch loswerden, dass der aktuelle Softwarestand im Repository in diesem Bereich noch etwas an den Feinheiten verbessert haben könnte, daher freue ich mich über die nächsten "Langzeit"tests von @MKO und @clemens. Wir hoffen, dass durch die kürzlich erfolgten Änderungen an den entsprechenden Routinen bei den DS18B20-Sensoren ^[1] und hier beim BME280-Sensor die Situation noch ein wenig verbessert wurde.

Untersuchung und Verbesserung des Timings bei der Ansteuerung der DS18B20 Sensoren unter MicroPython ↩︎

Andreas · December 18, 2019, 12:54am

BME280 forced mode recap

Wir haben gerade folgende Spur entdeckt.

Investigation

While the BME280 datasheet outlines on page 15 that

3.3.2 Sleep mode

Sleep mode is entered by default after power on reset.

we recognize the canonical libraries explicitly put the sensor into sleep mode when starting up

github.com

adafruit/Adafruit_CircuitPython_BME280/blob/2.3.2/adafruit_bme280.py#L182-L184


      
          #Writes to the config register may be ignored while in Normal mode
          normal_flag = True
          self.mode = MODE_SLEEP #So we switch to Sleep mode first

github.com

adafruit/Adafruit_BME280_Library/blob/1.1.0/Adafruit_BME280.cpp#L186-L188


      
          // making sure sensor is in sleep mode before setting configuration
          // as it otherwise may be ignored
          write8(BME280_REGISTER_CONTROL, MODE_SLEEP);

before further manipulating the control register in order to enable forced mode.

In contrast to that,

github.com

robert-hh/BME280/blob/a7074fd2d5a140a14957dbb7c6f247f975a6dcfa/bme280_float.py#L98-L99


      
          self.i2c.writeto_mem(self.address, BME280_REGISTER_CONTROL,
                               bytearray([0x3F]))

might actually put the sensor into normal mode, eventually ignoring the successive enablement of the forced mode.

github.com

robert-hh/BME280/blob/a7074fd2d5a140a14957dbb7c6f247f975a6dcfa/bme280_float.py#L120-L122


      
          self._l1_barray[0] = self._mode << 5 | self._mode << 2 | 1
          self.i2c.writeto_mem(self.address, BME280_REGISTER_CONTROL,
                               self._l1_barray)

By the way, the predecessor(?) driver GitHub - catdog2/mpy_bme280_esp8266: Driver for the Bosch BME280 for use with MicroPython on ESP8266 boards is acting in the same way here.

References

>>> bin(0x3F)
'0b111111'

Outlook

We just created a ticket with the upstream repository in order to hear what @robert-hh thinks about our findings.

github.com/robert-hh/BME280

Investigating forced mode for maximum power saving

opened 01:11AM - 18 Dec 19 UTC

amotl

Dear Robert, first things first: Thanks for conceiving and maintaining this M…icroPython library for the BME280. We have been using it successfully within the [Terkin-Datalogger](https://github.com/hiveeyes/terkin-datalogger). ## Introduction Within [BME280 optimaler mit MicroPython ansteuern](https://community.hiveeyes.org/t/bme280-optimaler-mit-micropython-ansteuern/2397), we have been investigating whether the BME280 sensors will actually be put into _sleep mode_ after taking a measurement. Best practice for low-rate applications aiming at maximum power saving is the designated _forced mode_ this sensor can operate in. When this mode is enabled, the sensor will immediately go to sleep mode without further ado after being "forced" to run a single measurement. This detail has been brought to our attention by @weef within [Strom sparen beim Einsatz der MicroPython-Firmware im Batteriebetrieb](https://community.hiveeyes.org/t/strom-sparen-beim-einsatz-der-micropython-firmware-im-batteriebetrieb/2055/117), where @MKO1640 and @ClemensGruber measured the power consumption of different subsystems of our appliance. While setting this mode by manipulating the control register is invoked before taking a measurement through https://github.com/robert-hh/BME280/blob/a7074fd2d5a140a14957dbb7c6f247f975a6dcfa/bme280_float.py#L120-L122 **we have been confident that this is implemented correctly**. ![image](https://user-images.githubusercontent.com/453543/71047656-c54af600-213c-11ea-8534-189465ce97e9.png) Saying this, it was not obvious when looking at the code first hand, we might want to use a respective `MODE_FORCED` constant here on one of the next iterations. ## Investigation However, after coming back to this, we see that the sensor is put into _normal mode_ after starting up -- https://github.com/robert-hh/BME280/blob/a7074fd2d5a140a14957dbb7c6f247f975a6dcfa/bme280_float.py#L98-L99 -- further, we recognize other libraries are doing it differently because people have been telling each other that **_writes to the config register may be ignored while in Normal mode_**. We published the outcome of our investigation to https://community.hiveeyes.org/t/bme280-optimaler-mit-micropython-ansteuern/2397/27. What do you think about this? Thanks already for taking the time to look into that. With kind regards, Andreas.