BMP180是一款高精度、小体积、低能耗的压力传感器，可以轻松应用在移动设备中.在测量海拔高度时，传统的做法是通过测量某一高度的大气压力，再经过换算才能得到高度数据。BMP180不仅可以实时的测量大气压力，还能测量实时温度。同时它还具有IIC总线接口，便于单片机进行访问。另外它的使用也很方便，不需要太多的操作就可读取到气压及测量数据

一、模块来源

采购链接：

GY-68 BMP180 新款 BOSCH温度 代替BMP085 气压传感器模块

资料下载链接：

https://pan.baidu.com/s/1miTIphm

二、规格参数

工作电压：1.8~3.6V

工作电流：0.1~1000uA

温度精度：±1℃

温度范围：0~65℃

气压范围：300~1100 hPa

气压精度：1 hPa

输出方式: IIC

管脚数量：3 Pin

以上信息见厂家资料文件

三、移植过程

我们的目标是将例程移植至开发板上【能够测量环境温度、气压、高度】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。

1、查看资料

  BMP180共有四种工作模式，每种模式有不同的采样数量、转换速度和噪声等参数的不同。可以通过写入ctrl_meas寄存器来设置模式，默认为第一个ultra low power超低功耗。

  BMP180的气压和温度数值并不是可以直接读取的，每个不同的传感器中，都有自己独特的校准数值，存储在内置的E2PROM存储器中。当微处理器读取传感器的原始温度和气压数值后，再根据E2PROM中的校准数值进行转换，才能得到真正的温度、气压数据。每个校准数值的存储位置如下，微处理器通过这些地址读取校准数值。

  和所有的IIC总线器件一样，BMP180也有一个器件的固定地址，根据其数据手册，出厂时默认BMP180的从机地址为0xEE（写入方向），或0xEF（读出方向）。

以下为读取温度与气压的步骤：

1. 把16位的校准数值读取到单片机中，可以看到一共有11个数值。需要注意的是高位存储在MSB地址，低位存储在LSB地址。例如数值AC1，高八位存储在0xAA地址，低八位存储在0xAB地址。
2. 温度初始值读取步骤：
   1. 往寄存器0xf4写入0x2e，等待4、5ms；
   2. 读0xf6（高八位）和0xf7（低八位）两个寄存器；
   3. 进行换算: UT=MSB <<8 +LSB。
3. 气压初始值读取步骤：
   1. 往寄存器0xf4写入0x34（如果不是默认的工作模式，需要加上oss左移六位的结果，oss为设置工作模式的寄存器0xf4的bit7、bit6位），等待4、5ms；
   2. 读0xf6（16-23位）、0xf7（8-15位）和0xf8（0-7位）三个寄存器；
   3. 进行换算: UP=MSB <<16 + LSB<<8 + XLSB >> (8-oss(这个同温度初始值读取一样))。
4. 根据第一步读出来的校准系数和第二步读出来的UT、UP进行换算，最后得出来的T（温度，每个数值代表0.1摄氏度），p（气压，每个数值代表1帕）。

2、引脚选择

3、移植至工程

接下来我们配置 SYSCONFIG

1. 双击 empty.syscfg 文件，打开它。

2. 在 empty.syscfg 文件界面点击 Tools，然后点击 SYSCONFIG 工具。

3. 点击 ADD 添加配置

4. 添加配置【根据下方图片进行添加】【添加2个GPIO配置】

点击添加GPIO配置：

5. 点击保存

WARNING

出现只要出现下面的框就一定要选择：Yes to All

6. 然后点击编译（可能会报错，我们不用管！）

7. 然后我们所有设定的引脚和功能就会在 ti_msp_dl_config.h 中定义。因为这个文件我们包含进了 board.h 所以我们只需要引用 board.h 即可。【这里的 board.h 就充当了芯片头文件的作用】

移植步骤中的导入.c和.h文件与传感器章节的【DHT11温湿度传感器】相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_bmp180.c与bsp_bmp180.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。

在文件bsp_bmp180.c中，编写如下代码。

/*
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 * Date           Author       Notes
 * 2024-05-28     LCKFB-LP    first version
 */

#include "bsp_bmp180.h"
#include "stdio.h"
#include "math.h"

typedef struct _BMP180_STRUCT{
    short AC1;
    short AC2;
    short AC3;
    uint16_t AC4;
    uint16_t AC5;
    uint16_t AC6;
    short B1;
    short B2;
    short MB;
    short MC;
    short MD;
}_BMP180_PARAM_;

_BMP180_PARAM_ param={0};

long B5 = 0;

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：IIC_Start
 * 函 数 说 明：IIC起始时序
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void IIC_Start(void)
{
        SDA_OUT();

        SDA(1);
        delay_us(5);
        SCL(1);
        delay_us(5);

        SDA(0);
        delay_us(5);
        SCL(0);
        delay_us(5);

}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称：IIC_Stop
 * 函 数 说 明：IIC停止信号
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void IIC_Stop(void)
{
        SDA_OUT();
        SCL(0);
        SDA(0);

        SCL(1);
        delay_us(5);
        SDA(1);
        delay_us(5);

}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：IIC_Send_Ack
 * 函 数 说 明：主机发送应答或者非应答信号
 * 函 数 形 参：0发送应答  1发送非应答
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void IIC_Send_Ack(unsigned char ack)
{
        SDA_OUT();
        SCL(0);
        SDA(0);
        delay_us(5);
        if(!ack) SDA(0);
        else     SDA(1);
        SCL(1);
        delay_us(5);
        SCL(0);
        SDA(1);
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：I2C_WaitAck
 * 函 数 说 明：等待从机应答
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：0有应答  1超时无应答
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
unsigned char I2C_WaitAck(void)
{

        char ack = 0;
        unsigned char ack_flag = 10;
        SCL(0);
        SDA(1);
        SDA_IN();
        delay_us(5);
        SCL(1);
        delay_us(5);

        while( (SDA_GET()==1) && ( ack_flag ) )
        {
            ack_flag--;
            delay_us(5);
        }

        if( ack_flag <= 0 )
        {
            IIC_Stop();
            return 1;
        }
        else
        {
            SCL(0);
            SDA_OUT();
        }
        return ack;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Send_Byte
 * 函 数 说 明：写入一个字节
 * 函 数 形 参：dat要写人的数据
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void Send_Byte(uint8_t dat)
{
        int i = 0;
        SDA_OUT();
        SCL(0);//拉低时钟开始数据传输

        for( i = 0; i < 8; i++ )
        {
                SDA( (dat & 0x80) >> 7 );
                delay_us(1);
                SCL(1);
                delay_us(5);
                SCL(0);
                delay_us(5);
                dat<<=1;
        }
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Read_Byte
 * 函 数 说 明：IIC读时序
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：读到的数据
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
unsigned char Read_Byte(void)
{
        unsigned char i,receive=0;
        SDA_IN();//SDA设置为输入
        for(i=0;i<8;i++ )
        {
              SCL(0);
              delay_us(5);
              SCL(1);
              delay_us(5);
              receive<<=1;
              if( SDA_GET() )
              {
                    receive|=1;
              }
              delay_us(5);
        }
        SCL(0);
        return receive;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：BMP180_Write_Cmd
 * 函 数 说 明：向BMP180写入一个字节数据
 * 函 数 形 参：regaddr寄存器地址  cmd写入的数据
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：regaddr=0xf4, cmd=0X2E
******************************************************************/
void BMP180_Write_Cmd(uint8_t regaddr,uint8_t cmd)
{
        IIC_Start();//起始信号
        Send_Byte(0XEE);//器件地址+写
        if( I2C_WaitAck() == 1 ) printf("Write_Cmd NACK -1\r\n");

        Send_Byte(regaddr);
        if( I2C_WaitAck() == 1 ) printf("Write_Cmd NACK -2\r\n");

        Send_Byte(cmd);
        if( I2C_WaitAck() == 1 ) printf("Write_Cmd NACK -3\r\n");

        IIC_Stop();
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：BMP180_Read16
 * 函 数 说 明：读取BMP180数据
 * 函 数 形 参：regaddr读取的地址 len读取的长度
 * 函 数 返 回：读取到的数据
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
uint16_t BMP180_Read16(uint16_t regaddr,uint8_t len)
{
      int timeout = 0;
      uint16_t dat[3] = {0};
      int i =0;
      for( i = 0; i < len; i++ )
      {
            IIC_Start();//起始信号
            Send_Byte(0XEE);//器件地址+写
            if( I2C_WaitAck() == 1 ) printf("Read_Reg NACK -1\r\n");
            Send_Byte(regaddr+i);
            if( I2C_WaitAck() == 1 ) printf("Read_Reg NACK -2\r\n");

            do{
                  timeout++;
                  delay_ms(1);
                  IIC_Start();//起始信号
                  Send_Byte(0XEF);//器件地址+读
            }while(I2C_WaitAck() == 1 && (timeout < 5) );

            dat[i] = Read_Byte();
            IIC_Send_Ack(1);
            IIC_Stop();
            delay_ms(1);
      }
      if( len == 2 ) return ( (dat[0]<<8) | dat[1] );
      if( len == 3 ) return (( (dat[0]<<16) | (dat[1]<<8) | (dat[2]) ) >> 8);
      return 0;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：BMP180_Get_Temperature
 * 函 数 说 明：读取温度单位℃
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：温度
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
float BMP180_Get_Temperature(void)
{
        long UT = 0;
        long X1 = 0, X2 = 0;

        BMP180_Write_Cmd(0XF4, 0X2E);
        delay_ms(6);
        UT = BMP180_Read16(0xf6,2);

        X1 = ((long)UT - param.AC6) * param.AC5 / 32768.0;
        X2 = ((long)param.MC * 2048.0) / ( X1 + param.MD );
        B5 = X1 + X2;
        return ((B5+8)/16.0)*0.1f;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：BMP180_Get_Pressure
 * 函 数 说 明：读取气压,单位Pa
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：当前气压，单位Pa
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
float BMP180_Get_Pressure(void)
{
    long UP = 0;
    uint8_t oss = 0;
    long X1 = 0, X2 = 0;

    BMP180_Get_Temperature();

    BMP180_Write_Cmd(0XF4, (0X34+(oss<<6)));
    delay_ms(10);
    UP = BMP180_Read16(0xf6,3);

    int32_t B6 = B5 - 4000;

    X1 = (B6 * B6 >> 12) * param.B2 >> 11;

    X2 = param.AC2 * B6 >> 11;

    int32_t X3 = X1 + X2;

    int32_t B3 = (((param.AC1 << 2) + X3) + 2) >> 2;

    X1 = param.AC3 * B6 >> 13;

    X2 = (B6 * B6 >> 12) * param.B1 >> 16;

    X3 = (X1 + X2 + 2) >> 2;

    uint32_t B4 = param.AC4 * (uint32_t)(X3 + 32768) >> 15;

    uint32_t B7 = ((uint32_t)UP - B3) * 50000;

    int32_t p;
    if(B7 < 0x80000000)
    {
        p = (B7 << 1) / B4;
    }
    else
    {
        p = B7/B4 << 1;
    }

    X1 = (p >> 8) * (p >> 8);

    X1 = (X1 * 3038) >> 16;

    X2 = (-7375 * p) >> 16;

    p = p + ((X1 + X2 + 3791) >> 4);
     return p;

}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：BMP180_Get_Altitude
 * 函 数 说 明：计算海拔高度
 * 函 数 形 参：p=当前气压
 * 函 数 返 回：海拔高度
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
float BMP180_Get_Altitude(float p)
{
//#define PRESSURE_OF_SEA        101325.0f // 参考海平面压强
    float altitude = 0;
    altitude = 44330*(1 - pow((p)/ 101325.0f, 1.0f / 5.255f));
//    printf("altitude = %.2f\r\n",altitude);
    return altitude;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：BMP180_Get_param
 * 函 数 说 明：获取出厂校准值
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void BMP180_Get_param(void)
{
    param.AC1 =  BMP180_Read16(0xaa,2);
    param.AC2 =  BMP180_Read16(0xac,2);
    param.AC3 =  BMP180_Read16(0xae,2);
    param.AC4 =  BMP180_Read16(0xb0,2);
    param.AC5 =  BMP180_Read16(0xb2,2);
    param.AC6 =  BMP180_Read16(0xb4,2);
    param.B1  =  BMP180_Read16(0xb6,2);
    param.B2  =  BMP180_Read16(0xb8,2);
    param.MB  =  BMP180_Read16(0xba,2);
    param.MC  =  BMP180_Read16(0xbc,2);
    param.MD  =  BMP180_Read16(0xbe,2);
}

在文件bsp_bmp180.h中，编写如下代码。

/*
 * 立创开发板软硬件资料与相关扩展板软硬件资料官网全部开源
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 * Date           Author       Notes
 * 2024-05-28     LCKFB-LP    first version
 */

#ifndef _BSP_BMP180_H_
#define _BSP_BMP180_H_

#include "board.h"

//设置SDA输出模式
#define SDA_OUT()   {\
                        DL_GPIO_initDigitalOutput(GPIO_SDA_IOMUX);\
                        DL_GPIO_setPins(GPIO_PORT, GPIO_SDA_PIN);\
                        DL_GPIO_enableOutput(GPIO_PORT, GPIO_SDA_PIN);\
                    }
//设置SDA输入模式
#define SDA_IN()    { DL_GPIO_initDigitalInput(GPIO_SDA_IOMUX); }
//获取SDA引脚的电平变化
#define SDA_GET()   ( ( ( DL_GPIO_readPins(GPIO_PORT,GPIO_SDA_PIN) & GPIO_SDA_PIN ) > 0 ) ? 1 : 0 )
//SDA与SCL输出
#define SDA(x)      ( (x) ? (DL_GPIO_setPins(GPIO_PORT,GPIO_SDA_PIN)) : (DL_GPIO_clearPins(GPIO_PORT,GPIO_SDA_PIN)) )
#define SCL(x)      ( (x) ? (DL_GPIO_setPins(GPIO_PORT,GPIO_SCL_PIN)) : (DL_GPIO_clearPins(GPIO_PORT,GPIO_SCL_PIN)) )

float BMP180_Get_Temperature(void);
float BMP180_Get_Pressure(void);
void BMP180_Write_Cmd(uint8_t regaddr,uint8_t cmd);
void BMP180_Get_param(void);
float BMP180_Get_Altitude(float p);

#endif

四、移植验证

在empty.c中输入代码如下:

#include "board.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_bmp180.h"

int main(void)
{
      //开发板初始化
      board_init();

      BMP180_Get_param();
      printf("start\r\n");
      while(1)
      {
            uint32_t TEMP = BMP180_Get_Temperature() * 100;
            uint32_t PRES = BMP180_Get_Pressure() * 100;
            uint32_t ALTI = BMP180_Get_Altitude(BMP180_Get_Pressure()) * 100;

            printf("温度 = %d.%02d\r\n", TEMP/100, TEMP%100 );
            printf("气压 = %d.%02d\r\n", PRES/100, PRES%100 );
            printf("海拔 = %d.%02d\r\n", ALTI/100, ALTI%100 );

            printf("\n");
            delay_ms(1000);
      }
}

上电效果：每隔一秒左右测量一次温度、气压和高度

代码下载

链接在开发板介绍章节的离线资料下载！！