BME680 4-in-1環境センサ徹底活用：温湿度・気圧・ガス（VOC）をArduinoで同時測定

湿度、光、温度、ガス、水位等、様々な環境パラメータの測定には通常、温度計、ガスセンサチップ等の単機能センサを使用します。しかし、BME680なら1チップで4パラメータを同時取得可能。本記事ではBME680の仕様、ピン配列、Arduino接続（I2C/SPI）、ライブラリ導入、実測コード解説まで完全ガイドします。

BME680とは

BME680は、高精度・高直線性の温度、湿度、大気/気圧、VOCガスセンサを一体化した環境センサ。VOC（揮発性有機化合物）等広範囲ガスを検知し、室内空気質（IAQ）指数を算出可能。高EMC耐性、長期安定性、動作モード別最適化消費電力を実現。低消費電力・小型製品（ウェアラブル、モバイル機器）への組み込みに最適。

BME680 精度仕様

温度：±0.5°C、湿度：±3%RH、気圧：±0.6hPa 等の高精度。

BME680 動作範囲

温度：-40〜+85°C、湿度：0〜100%RH、気圧：300〜1100hPa。

BME680 ピン配列（6ピン）

ピン	名称	機能
1	VCC	電源入力（1.7〜3.6V）
2	GND	グランド
3	SCL	I2Cクロック / SPI SCK
4	SDA	I2Cデータ / SPI MOSI
5	SDO	SPI MISO / I2Cアドレス選択
6	CS	チップセレクト（SPIモード時Lowで選択）

Arduino UNO との接続回路図

I2C・SPI両対応。必要部品：ジャンパワイヤ、ブレッドボード、Arduino UNO、BME680モジュール。

I2C接続（推奨・配線少）

VCC→3.3V、GND→GND、SCL→A5、SDA→A4、SDO→GND（アドレス0x76）またはVCC（0x77）、CS→VCC（I2Cモード固定）

SPI接続（高速通信）

VCC→3.3V、GND→GND、SCL→D13(SCK)、SDA→D11(MOSI)、SDO→D12(MISO)、CS→D10

ライブラリ導入手順（Arduino IDE）

1. Adafruit BME680ライブラリをライブラリマネージャからインストール
2. Arduino IDEを再起動
3. Adafruit Unified Sensorライブラリも同様にインストール

BME680 センサ値取得コード解説（Adafruitライブラリ例）

コード構成のポイント

必要ライブラリ

• Adafruit_BME680、Adafruit_Sensor（センサインターフェース）
• SPI、Wire（I2C）

通信プロトコル選択（I2C/SPI）

両方のコードが同梱。I2C使用時はSPIピン定義行をコメントアウト。

海面気圧基準値（高度計算用）

SEALEVELPRESSURE_HPA変数で海面気圧（hPa）を保持。デフォルト値ありだが、実測値設定で高度精度向上。

I2Cデフォルト設定

Wireライブラリ経由でI2Cピン（SDA/SCL）にbmeオブジェクト割り当て。SPI使用時は上記行をコメントアウトし、SPI定義行を有効化。

setup() 初期化処理

シリアル通信開始（115200bps）、センサ初期化、ガスヒータ/フィルタ/オーバーサンプリングパラメータ設定。

loop() 測定ループ

bme.beginReading()で非同期測定開始、完了待ち後、bme.endReading()でデータ取得。取得項目：温度、湿度、気圧、ガス抵抗、推定高度。

実測デモ

コードをArduino UNOに書き込み、シリアルモニタ（115200bps）を開き、ボード上のRSTボタンを押すと、以下のような測定値がストリーミング表示されます。

BME680 主な応用例

• スマートウォッチ/ウェアラブル（環境モニタリング）
• 室内空気質（IAQ）モニタ、換気制御
• 気象観測ステーション
• IoT環境センサノード
• 家電（エアコン、空気清浄機）への組み込み
• 産業用プロセス監視
• 農業/温室環境制御

まとめ

BME680は、一酸化炭素等のガス、気圧、湿度、温度を1チップで測定するデジタル環境センサです。Arduinoとの接続もI2C/SPIで容易、ライブラリも充実。ご質問・ご相談はお気軽にどうぞ。