「Raspberry Pi Zero」で自分だけのアメダス（的な測定器）を作ろう（3/5 ページ）

» 2016年01月08日 18時00分 公開
[作倉瑞歩，MONOist]
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BME280をPyrthonで動かす

　では次の作業に移ります。BME280を扱うための方法もいろいろとありますが、今回はPyrthonで動くプログラムを使ってデータを収集します。スイッチサイエンスがGithubにサンプルコードを公開していますので、まずはそちらを利用してみます。

　まずは適当な場所にディレクトリを作成してダウンロードしましょう。ここでは「BME280」というディレクトリを作っていますが、名前は何でも構いません。

pi@Raspberrypi:~ $ mkdir ~/BME280/
pi@Raspberrypi:~ $ cd ~/BME280/
wget https://raw.githubusercontent.com/SWITCHSCIENCE/BME280/master/Python27/bme280_sample.py

　ダウンロードしたら早速動かしてみましょう。

pi@Raspberrypi:~ $ python ~/BME280/bme280_sample.py
temp : 18.23  ℃
pressure : 1009.82 hPa
hum :  36.54 ％

　無事気温と湿度、気圧が測定できたかと思います。しかしこれではまだ、リアルタイムのデータを参照しているだけです。CSVの形式でデータを保存し、グラフまで作成できたらうれしいですよね。そこでこのプログラムをちょっと改造します。日付と時刻を扱えるようにdatetimeモジュールのインポートを行い、気温と湿度、気圧のglobal変数を定義したら、それを元にカンマ形式で出力するというものです。

  1. #coding: utf-8
  2.  
  3. import smbus
  4. import time
  5. import datetime # ←追加
  6.  
  7. bus_number  = 1
  8. i2c_address = 0x76
  9.  
  10. t = datetime.datetime.today() # ←追加
  11.  
  12.  
  13. bus = smbus.SMBus(bus_number)
  14.  
  15. digT = []
  16. digP = []
  17. digH = []
  18.  
  19. t_fine = 0.0
  20.  
  21.  
  22. def writeReg(reg_address, data):
  23. 	bus.write_byte_data(i2c_address,reg_address,data)
  24.  
  25. def get_calib_param():
  26. 	calib = []
  27.  
  28. 	for i in range (0x88,0x88+24):
  29. 		calib.append(bus.read_byte_data(i2c_address,i))
  30. 	calib.append(bus.read_byte_data(i2c_address,0xA1))
  31. 	for i in range (0xE1,0xE1+7):
  32. 		calib.append(bus.read_byte_data(i2c_address,i))
  33.  
  34. 	digT.append((calib[1] << 8) | calib[0])
  35. 	digT.append((calib[3] << 8) | calib[2])
  36. 	digT.append((calib[5] << 8) | calib[4])
  37. 	digP.append((calib[7] << 8) | calib[6])
  38. 	digP.append((calib[9] << 8) | calib[8])
  39. 	digP.append((calib[11]<< 8) | calib[10])
  40. 	digP.append((calib[13]<< 8) | calib[12])
  41. 	digP.append((calib[15]<< 8) | calib[14])
  42. 	digP.append((calib[17]<< 8) | calib[16])
  43. 	digP.append((calib[19]<< 8) | calib[18])
  44. 	digP.append((calib[21]<< 8) | calib[20])
  45. 	digP.append((calib[23]<< 8) | calib[22])
  46. 	digH.append( calib[24] )
  47. 	digH.append((calib[26]<< 8) | calib[25])
  48. 	digH.append( calib[27] )
  49. 	digH.append((calib[28]<< 4) | (0x0F & calib[29]))
  50. 	digH.append((calib[30]<< 4) | ((calib[29] >> 4) & 0x0F))
  51. 	digH.append( calib[31] )
  52.  
  53. 	for i in range(1,2):
  54. 		if digT[i] & 0x8000:
  55. 			digT[i] = (-digT[i] ^ 0xFFFF) + 1
  56.  
  57. 	for i in range(1,8):
  58. 		if digP[i] & 0x8000:
  59. 			digP[i] = (-digP[i] ^ 0xFFFF) + 1
  60.  
  61. 	for i in range(0,6):
  62. 		if digH[i] & 0x8000:
  63. 			digH[i] = (-digH[i] ^ 0xFFFF) + 1  
  64. def readData():
  65. 	data = []
  66. 	for i in range (0xF7, 0xF7+8):
  67. 		data.append(bus.read_byte_data(i2c_address,i))
  68. 	pres_raw = (data[0] << 12) | (data[1] << 4) | (data[2] >> 4)
  69. 	temp_raw = (data[3] << 12) | (data[4] << 4) | (data[5] >> 4)
  70. 	hum_raw  = (data[6] << 8)  |  data[7]
  71. 	
  72. 	compensate_T(temp_raw)
  73. 	compensate_P(pres_raw)
  74. 	compensate_H(hum_raw)
  75. def compensate_P(adc_P):
  76. 	global  t_fine
  77. 	pressure = 0.0
  78. 	
  79. 	v1 = (t_fine / 2.0) - 64000.0
  80. 	v2 = (((v1 / 4.0) * (v1 / 4.0)) / 2048) * digP[5]
  81. 	v2 = v2 + ((v1 * digP[4]) * 2.0)
  82. 	v2 = (v2 / 4.0) + (digP[3] * 65536.0)
  83. 	v1 = (((digP[2] * (((v1 / 4.0) * (v1 / 4.0)) / 8192)) / 8)  + ((digP[1] * v1) / 2.0)) / 262144
  84. 	v1 = ((32768 + v1) * digP[0]) / 32768
  85. 	
  86. 	if v1 == 0:
  87. 		return 0
  88. 	pressure = ((1048576 - adc_P) - (v2 / 4096)) * 3125
  89. 	if pressure < 0x80000000:
  90. 		pressure = (pressure * 2.0) / v1
  91. 	else:
  92. 		pressure = (pressure / v1) * 2
  93. 	v1 = (digP[8] * (((pressure / 8.0) * (pressure / 8.0)) / 8192.0)) / 4096
  94. 	v2 = ((pressure / 4.0) * digP[7]) / 8192.0
  95. 	pressure = pressure + ((v1 + v2 + digP[6]) / 16.0)  
  96. #	print "pressure : %7.2f hPa" % (pressure/100)
  97.  
  98. 	global press # ←追加
  99. 	press = pressure/100 # ←追加
  100.  
  101.  
  102. def compensate_T(adc_T):
  103. 	global t_fine
  104. 	v1 = (adc_T / 16384.0 - digT[0] / 1024.0) * digT[1]
  105. 	v2 = (adc_T / 131072.0 - digT[0] / 8192.0) * (adc_T / 131072.0 - digT[0] / 8192.0) * digT[2]
  106. 	t_fine = v1 + v2
  107. 	temperature = t_fine / 5120.0
  108. #	print "temp : %-6.2f ℃" % (temperature) 
  109. 	global temp # ←追加
  110. 	temp = temperature # ←追加
  111.  
  112. def compensate_H(adc_H):
  113. 	global t_fine
  114. 	var_h = t_fine - 76800.0
  115. 	if var_h != 0:
  116. 		var_h = (adc_H - (digH[3] * 64.0 + digH[4]/16384.0 * var_h)) * (digH[1] / 65536.0 * (1.0 + digH[5] / 67108864.0 * var_h * (1.0 + digH[2] / 67108864.0 * var_h)))
  117. 	else:
  118. 		return 0
  119. 	var_h = var_h * (1.0 - digH[0] * var_h / 524288.0)
  120. 	if var_h > 100.0:
  121. 		var_h = 100.0
  122. 	elif var_h < 0.0:
  123. 		var_h = 0.0
  124. #	print "hum : %6.2f ％" % (var_h)
  125. 	global hum # ←追加
  126. 	hum = var_h # ←追加
  127. #日付や時刻とともに吐き出し
  128. 	print t.strftime("%Y/%m/%d,%H:%M"),",%-6.2f,%6.2f,%7.2f" % (temp,hum,press) # ←追加
  129.  
  130.  
  131. def setup():
  132. 	osrs_t = 1			#Temperature oversampling x 1
  133. 	osrs_p = 1			#Pressure oversampling x 1
  134. 	osrs_h = 1			#Humidity oversampling x 1
  135. 	mode   = 3			#Normal mode
  136. 	t_sb   = 5			#Tstandby 1000ms
  137. 	filter = 0			#Filter off
  138. 	spi3w_en = 0			#3-wire SPI Disable
  139.  
  140. 	ctrl_meas_reg = (osrs_t << 5) | (osrs_p << 2) | mode
  141. 	config_reg    = (t_sb << 5) | (filter << 2) | spi3w_en
  142. 	ctrl_hum_reg  = osrs_h
  143.  
  144. 	writeReg(0xF2,ctrl_hum_reg)
  145. 	writeReg(0xF4,ctrl_meas_reg)
  146. 	writeReg(0xF5,config_reg)
  147.  
  148.  
  149. setup()
  150. get_calib_param()
  151.  
  152.  
  153. if __name__ == '__main__':
  154. 	try:
  155. 		readData()
  156. 	except KeyboardInterrupt:
  157. 		pass
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