WSAL20471 – Environment Sensor HAT

Dokumentationshinweis: Diese technische Dokumentation wurde aus einer archivierten Lieferantenquelle neu formuliert. Technische Angaben und Befehle müssen vor der Verwendung mit der Produktversion und den Herstellerunterlagen abgeglichen werden.

Zusammenfassung

Der Waveshare Environment Sensor HAT erweitert den Raspberry Pi um fünf integrierte Sensoren: Umgebungslicht (TSL25911), Temperatur/Feuchte/Luftdruck (BME280), 9-Achsen-Bewegungssensor (ICM20948), UV-Licht (LTR390-UV-1) und VOC (SGP40). Alle Sensoren sind über einen gemeinsamen I2C-Bus angebunden, sodass nur zwei Signalleitungen nötig sind. Das Modul passt auf die 40-Pin-GPIO-Leiste aller gängigen Raspberry-Pi-Modelle.

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WSAL20471 – Umweltsensor-HAT für Raspberry Pi, I2C-Bus

Technische Übersicht

Anschluss: 40-Pin-GPIO-Leiste; kompatibel mit gängigen Raspberry-Pi-Boards. Der I2C-Bus verbindet alle fünf Sensoren über zwei Leitungen.
TSL25911-Umgebungslichtsensor: I2C-Adresse 0x29, wirksamer Bereich 0–88.000 Lux; misst sichtbares Licht und Infrarot über eine breitbandige Photodiode plus IR-Photodiode in einem CMOS-Chip mit 16-bit-Dynamikbereich.
BME280: I2C-Adresse 0x76. Temperatur −40 bis +85 °C (Auflösung 0,01 °C, Genauigkeit ±1 °C); Feuchte 0–100 %RH (Auflösung 0,008 %RH, Genauigkeit ±3 %RH, Antwortzeit ca. 1 s); Luftdruck 300–1100 hPa (Auflösung 0,18 hPa, Genauigkeit ±1 hPa).
ICM20948 9-Achsen-Sensor: I2C-Adresse 0x68. Beschleunigungsmesser, Gyro und Magnetometer jeweils 16-bit. Beschleunigungsbereich wählbar: ±2/±4/±8/±16 g; Gyro: ±250/±500/±1000/±2000 °/s; Magnetometer: ±4900 µT.
LTR390-UV-1 UV-Sensor: I2C-Adresse 0x53, Empfindlichkeitsbereich 280–430 nm. Die Messwerte sind Roh-ADC-Werte; Kalibrierung erfolgt über die Formeln im Handbuch in Abhängigkeit vom Gain-Einstellung.
SGP40-VOC-Sensor: I2C-Adresse 0x60 laut Spezifikationstabelle (im Textabschnitt wird fälschlich 0x59 genannt). Messbereich 0–1.000 ppm Ethanol-Äquivalent; Antwortzeit unter 10 s (Tau 63 %), Anlaufzeit unter 60 s; der Chip unterstützt Feuchtekompensation.
Spannungsversorgung des HAT: Bordregler wandelt 5 V in 3,3 V bzw. 1,8 V; zusätzlich ein Pegelwandler von 5 V auf 1,8 V für die Logikpegel der Sensoren.
Installation Python-Umgebung: 'sudo apt-get install python3-smbus', 'sudo -H apt-get install python3-pil' und 'sudo apt-get install i2c-tools'. Für C-Demos: Download des 'lg'-Treibers aus dem angegebenen Archiv, Entpacken, 'make install'.
Demo-Code beziehen: 'sudo apt-get install p7zip-full', dann das angegebene .7z-Archiv herunterladen, entpacken und in das Verzeichnis wechseln. Laufbefehle: für C 'cd c && make clean && make -j 8 && sudo ./main'; für Python 'cd python && sudo python test.py'. Einzelne Sensoren lassen sich separat aufrufen, z. B. 'sudo python TSL2591.py', 'sudo python BME280.py', 'sudo python ICM20948.py', 'sudo python LTR390.py', 'sudo python SGP40.py'.

Befehle und Beispiele – vor Ausführung prüfen:

wget https://github.com/joan2937/lg/archive/master.zip
unzip master.zip
cd lg-master
sudo make install
sudo apt-get install python3-smbus
sudo -H apt-get install python3-pil
sudo apt-get install i2c-tools
sudo apt-get install p7zip-full
wget https://files.waveshare.com/upload/b/ba/Environment_Sensor_HAT_Code.7z
7z x Environment_Sensor_HAT_Code.7z -r -o./Environment_Sensor_HAT_Code
cd Environment_Sensor_HAT_Code
cd c
make clean
make -j 8
sudo ./main
cd python
sudo python test.py
sudo python TSL2591.py
sudo python BME280.py
sudo python ICM20948.py

Hinweise und Versionsgrenzen

I2C-Adresse des SGP40: Die Spezifikationstabelle gibt 0x60 an, der Abschnitt zum einzelnen Sensor nennt jedoch 0x59. Vor Verwendung bitte die korrekte Adresse am Gerät verifizieren.
Die Temperaturmessung kann durch die Wärmeabstrahlung des Raspberry Pi verfälscht werden; bei Bedarf Kühlung (z. B. Lüfter) vorsehen.
Der UV-Sensor liefert Roh-ADC-Werte; ohne Kalibrierung nach dem Handbuch sind die Werte nicht direkt als physikalische Größe zu interpretieren.
Der VOC-Sensor benötigt bis zu 60 s Anlaufzeit, bevor stabile Messungen möglich sind; die Python-Demo zeigt ungefilterte Rohwerte, die erst über den Sensirion-C-Algorithmus verarbeitet werden müssen.
Alle Aufrufbeispiele sind Demonstrationspfade; die tatsächlichen Dateinamen und Verzeichnisse können je nach lokalem Setup abweichen.
Kompatibilität: Es wird angegeben, dass der HAT mit allen gängigen Raspberry-Pi-Modellen funktioniert; spezifische Einschränkungen pro Board-Muster sollten vor Integration geprüft werden.

Quelle und Revisionsnachweis

Environment Sensor HAT - Waveshare Wiki
Quellrevision: 89822
Erfasst: 2026-09-02T03:54:00+00:00
SHA-256: 0333e174980fa4c685847b3139367eb18fa80e1aba31f00d103cf229c83d725b