Team DIANA / Mbed OS Scientific_RTOS

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ENVIROMENTAL/BME280.cpp@5:b0fa65791218, 2019-09-05 (annotated)

Committer:
Alessio_Zaino
Date:
Thu Sep 05 20:56:11 2019 +0000
Revision:
5:b0fa65791218
Parent:
0:f8a9cceb4186 
final

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Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 1 #include "mbed.h"
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Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 3
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Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 5 :
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 6 i2c_p(new I2C(sda, scl)),
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 7 i2c(*i2c_p),
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Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 12 }
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Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 15 :
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 16 i2c_p(NULL),
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 17 i2c(i2c_obj),
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Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 19 t_fine(0)
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Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 21 initialize();
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 22 }
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Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 24 BME280::~BME280()
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 25 {
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 26 if (NULL != i2c_p)
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 27 delete i2c_p;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 28 }
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 29
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 30 void BME280::initialize()
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 31 {
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 32 char cmd[18];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 33
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 34 cmd[0] = 0xf2; // ctrl_hum
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 35 cmd[1] = 0x01; // Humidity oversampling x1
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 36 i2c.write(address, cmd, 2);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 37
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 38 cmd[0] = 0xf4; // ctrl_meas
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 39 cmd[1] = 0x27; // Temparature oversampling x1, Pressure oversampling x1, Normal mode
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 40 i2c.write(address, cmd, 2);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 41
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 42 cmd[0] = 0xf5; // config
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 43 cmd[1] = 0xa0; // Standby 1000ms, Filter off
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 44 i2c.write(address, cmd, 2);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 45
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 46 cmd[0] = 0x88; // read dig_T regs
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 47 i2c.write(address, cmd, 1);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 48 i2c.read(address, cmd, 6);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 49
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 50 dig_T1 = (cmd[1] << 8) | cmd[0];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 51 dig_T2 = (cmd[3] << 8) | cmd[2];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 52 dig_T3 = (cmd[5] << 8) | cmd[4];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 53
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 54 DEBUG_PRINT("dig_T = 0x%x, 0x%x, 0x%x\n", dig_T1, dig_T2, dig_T3);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 55
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 56 cmd[0] = 0x8E; // read dig_P regs
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 57 i2c.write(address, cmd, 1);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 58 i2c.read(address, cmd, 18);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 59
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 60 dig_P1 = (cmd[ 1] << 8) | cmd[ 0];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 61 dig_P2 = (cmd[ 3] << 8) | cmd[ 2];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 62 dig_P3 = (cmd[ 5] << 8) | cmd[ 4];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 63 dig_P4 = (cmd[ 7] << 8) | cmd[ 6];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 64 dig_P5 = (cmd[ 9] << 8) | cmd[ 8];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 65 dig_P6 = (cmd[11] << 8) | cmd[10];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 66 dig_P7 = (cmd[13] << 8) | cmd[12];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 67 dig_P8 = (cmd[15] << 8) | cmd[14];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 68 dig_P9 = (cmd[17] << 8) | cmd[16];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 69
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 70 DEBUG_PRINT("dig_P = 0x%x, 0x%x, 0x%x, 0x%x, 0x%x, 0x%x, 0x%x, 0x%x, 0x%x\n", dig_P1, dig_P2, dig_P3, dig_P4, dig_P5, dig_P6, dig_P7, dig_P8, dig_P9);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 71
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 72 cmd[0] = 0xA1; // read dig_H regs
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 73 i2c.write(address, cmd, 1);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 74 i2c.read(address, cmd, 1);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 75 cmd[1] = 0xE1; // read dig_H regs
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 76 i2c.write(address, &cmd[1], 1);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 77 i2c.read(address, &cmd[1], 7);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 78
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 79 dig_H1 = cmd[0];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 80 dig_H2 = (cmd[2] << 8) | cmd[1];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 81 dig_H3 = cmd[3];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 82 dig_H4 = (cmd[4] << 4) | (cmd[5] & 0x0f);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 83 dig_H5 = (cmd[6] << 4) | ((cmd[5]>>4) & 0x0f);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 84 dig_H6 = cmd[7];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 85
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 86 DEBUG_PRINT("dig_H = 0x%x, 0x%x, 0x%x, 0x%x, 0x%x, 0x%x\n", dig_H1, dig_H2, dig_H3, dig_H4, dig_H5, dig_H6);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 87 }
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 88
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 89 float BME280::getTemperature()
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 90 {
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 91 uint32_t temp_raw;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 92 float tempf;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 93 char cmd[4];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 94
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 95 cmd[0] = 0xfa; // temp_msb
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 96 i2c.write(address, cmd, 1);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 97 i2c.read(address, &cmd[1], 3);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 98
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 99 temp_raw = (cmd[1] << 12) | (cmd[2] << 4) | (cmd[3] >> 4);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 100
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 101 int32_t temp;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 102
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 103 temp =
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 104 (((((temp_raw >> 3) - (dig_T1 << 1))) * dig_T2) >> 11) +
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 105 ((((((temp_raw >> 4) - dig_T1) * ((temp_raw >> 4) - dig_T1)) >> 12) * dig_T3) >> 14);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 106
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 107 t_fine = temp;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 108 temp = (temp * 5 + 128) >> 8;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 109 tempf = (float)temp;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 110
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 111 return (tempf/100.0f);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 112 }
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 113
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 114 float BME280::getPressure()
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 115 {
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 116 uint32_t press_raw;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 117 float pressf;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 118 char cmd[4];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 119
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 120 cmd[0] = 0xf7; // press_msb
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 121 i2c.write(address, cmd, 1);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 122 i2c.read(address, &cmd[1], 3);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 123
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 124 press_raw = (cmd[1] << 12) | (cmd[2] << 4) | (cmd[3] >> 4);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 125
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 126 int32_t var1, var2;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 127 uint32_t press;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 128
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 129 var1 = (t_fine >> 1) - 64000;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 130 var2 = (((var1 >> 2) * (var1 >> 2)) >> 11) * dig_P6;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 131 var2 = var2 + ((var1 * dig_P5) << 1);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 132 var2 = (var2 >> 2) + (dig_P4 << 16);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 133 var1 = (((dig_P3 * (((var1 >> 2)*(var1 >> 2)) >> 13)) >> 3) + ((dig_P2 * var1) >> 1)) >> 18;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 134 var1 = ((32768 + var1) * dig_P1) >> 15;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 135 if (var1 == 0) {
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 136 return 0;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 137 }
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 138 press = (((1048576 - press_raw) - (var2 >> 12))) * 3125;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 139 if(press < 0x80000000) {
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 140 press = (press << 1) / var1;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 141 } else {
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 142 press = (press / var1) * 2;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 143 }
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 144 var1 = ((int32_t)dig_P9 * ((int32_t)(((press >> 3) * (press >> 3)) >> 13))) >> 12;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 145 var2 = (((int32_t)(press >> 2)) * (int32_t)dig_P8) >> 13;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 146 press = (press + ((var1 + var2 + dig_P7) >> 4));
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 147
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 148 pressf = (float)press;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 149 return (pressf/100.0f);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 150 }
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 151
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 152 float BME280::getHumidity()
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 153 {
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 154 uint32_t hum_raw;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 155 float humf;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 156 char cmd[4];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 157
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 158 cmd[0] = 0xfd; // hum_msb
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 159 i2c.write(address, cmd, 1);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 160 i2c.read(address, &cmd[1], 2);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 161
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 162 hum_raw = (cmd[1] << 8) | cmd[2];
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 163
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 164 int32_t v_x1;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 165
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 166 v_x1 = t_fine - 76800;
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 167 v_x1 = (((((hum_raw << 14) -(((int32_t)dig_H4) << 20) - (((int32_t)dig_H5) * v_x1)) +
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 168 ((int32_t)16384)) >> 15) * (((((((v_x1 * (int32_t)dig_H6) >> 10) *
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 169 (((v_x1 * ((int32_t)dig_H3)) >> 11) + 32768)) >> 10) + 2097152) *
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 170 (int32_t)dig_H2 + 8192) >> 14));
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 171 v_x1 = (v_x1 - (((((v_x1 >> 15) * (v_x1 >> 15)) >> 7) * (int32_t)dig_H1) >> 4));
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 172 v_x1 = (v_x1 < 0 ? 0 : v_x1);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 173 v_x1 = (v_x1 > 419430400 ? 419430400 : v_x1);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 174
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 175 humf = (float)(v_x1 >> 12);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 176
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 177 return (humf/1024.0f);
Alessio_Zaino 0:f8a9cceb4186 178 }