Arduino CJMCU101

Отличный выбор! CJMCU-101 — это популярная отладочная плата (development board) для датчика газа BME680 от Bosch. Это не оригинальный модуль Bosch, а клон, сделанный для удобства экспериментов и прототипирования.

Описание модуля CJMCU-101 (BME680)

Модуль CJMCU-101 — это компактная плата, которая содержит датчик BME680 и все необходимые обвязочные компоненты для его работы. Его ключевая особенность — это первый датчик от Bosch, который объединяет в одном миниатюрном корпусе измерение четырёх параметров окружающей среды:

1. Температура
2. Относительная влажность
3. Атмосферное давление
4. Концентрация летучих органических соединений (VOC) и качество воздуха (IAQ) — это его главная "фишка".

Датчик измеряет содержание летучих органических соединений (например, этанол, СО, водород, углеводороды) через встроенный газовый сенсор, вычисляя индекс качества воздуха (IAQ). Это позволяет оценивать чистоту воздуха в помещении, обнаруживать загрязнения или утечки газов.

Плата CJMCU имеет стандартные пины для подключения по интерфейсам I2C и SPI, что делает её совместимой с большинством платформ, включая Arduino.

Технические характеристики

• Основной чип: Bosch BME680
• Интерфейсы связи: I2C (адрес по умолчанию 0x76, может быть переключен на 0x77) и SPI (выбор перемычкой на плате).
• Напряжение питания: 3.3 В (ВАЖНО! Плата не терпит 5В, может выйти из строя).
• Потребляемый ток: ~1 мкА в режиме сна, до 12 мА в режиме измерения газа.
• Диапазоны измерений:
  • Давление: 300...1100 гПа
  • Температура: -40... +85 °C
  • Влажность: 0... 100%
  • Газ/VOC: Относительный индекс, требует калибровки (вычисляет IAQ - Index for Air Quality).
• Точность:
  • Температура: ±1.0 °C
  • Влажность: ±3%
  • Давление: ±1 гПа (относительное)
• Размеры платы: Около 20мм x 17мм.
• Особенности:
  • Встроенный подогреватель газового сенсора для стабильных измерений.
  • Не измеряет конкретные газы (CO2, CO, метан), а определяет общее содержание VOC и на основе алгоритма выдает обобщенный индекс качества воздуха.
  • Требует длительной первоначальной калибровки (до 24-48 часов работы) для точных показаний газа.

Парт-номера и совместимые модели

1. Парт-номера основного датчика (производитель Bosch):

• BME680 — основное и единственное название чипа. CJMCU-101 — это просто плата с этим чипом.

2. Прямые аналоги и клоны (похожие отладочные платы):

Эти платы полностью идентичны CJMCU-101 по функционалу и подключению:

• GY-BME680 (самый распространенный аналог)
• BME680 Breakout
• Adafruit BME680 Breakout (от Adafruit) — более качественная плата с колодками и защитными цепями, но дороже. Использует ту же библиотеку.

3. Предшественники и родственные датчики (без газового сенсора):

• BMP280 — только давление и температура.
• BME280 — давление, температура, влажность. Очень популярен, но без газового анализа.
• BMP180 — устаревшая модель, только давление и температура.

4. Совместимые платформы и модели:

Модуль работает с любой платой, имеющей I2C или SPI интерфейс и напряжением 3.3В:

• Arduino: Uno, Nano, Mega, Leonardo (используйте логический преобразователь 3.3В-5В для I2C линий!)
• ESP8266: NodeMCU, Wemos D1 Mini (идеально, так как работает на 3.3В)
• ESP32: Все модели (идеально, 3.3В)
• Raspberry Pi (через I2C, прямое подключение)
• STM32, Teensy и другие микроконтроллеры.

Важные замечания для работы с Arduino (Uno, Nano и др. на 5В)

1. Напряжение 3.3В! Питание модуля только от 3.3В Arduino. Линии данных (SDA, SCL для I2C) также должны быть на уровне 3.3В. Для 5В плат обязательно используйте логический преобразователь уровней (level shifter) или делитель напряжения на резисторах для SDA/SCL.
2. Библиотеки: Для работы нужна специализированная библиотека, которая поддерживает газовый сенсор. Рекомендуемая:
   • Library от Bosch Sensortec: bsec2 (Bosch Sensortec Environmental Cluster) — самая продвинутая, с использованием фирменных алгоритмов IAQ. [Доступна через менеджер библиотек Arduino].
   • Библиотека от Adafruit: Adafruit BME680 Library — проще в использовании для базовых измерений (дает "сырое" сопротивление газового сенсора).
3. Калибровка газа: Показания IAQ будут неточными первые сутки-двое. Датчик должен "привыкнуть" к окружающей среде.

Вывод: CJMCU-101 — это отличный и недорогой способ начать работать с многофункциональным датчиком BME680, особенно для проектов мониторинга окружающей среды и качества воздуха в умном доме. Главное — не забыть про работу с напряжением 3.3В.