ROC-RK3308-CC開發實例總結——HZ711 壓力傳感器的使用方法

最近調試了型號為hz711的一款壓力傳感器，調試過程並不算十分艱難，但也需注意此傳感器的數據傳輸方式和獲取質量的技巧。

1、拿到傳感器的第一步是查看傳感器的相關資料。
    查看傳感器的硬件連接圖：
 

     由此可知SCK與DOUT連接兩個gpio口作為數據傳輸。再看時序圖：
 

2、對傳感器工作模式已經了解之后，開始編寫驅動程序！首先在DTS中添加節點。文件路徑：/kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3308-firefly.dtsi。在此用的是 gpio1 A0 和 gpio1 A1 。

 

        hz711_test{
                compatible = "hz711";
                sck-gpio = <&gpio1 RK_PA1 GPIO_ACTIVE_LOW>;
                dt-gpio = <&gpio1 RK_PA0 GPIO_ACTIVE_LOW>;
                flag-gpio = <&gpio1 RK_PA2 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
                status = "okay";
        };

 

　　

3、添加節點后，便在/kernel/driver/ 下創建了名為：hz711 的目錄。並在目錄中創建 c文件、Kconfig、Makefile ，把目錄加入到 /drive 下的Kconfig與Makefile中。並完成 /hz711 下的 Kconfig、Makefile文件的編寫。在此不再贅述框架搭建，進入驅動中probe的編寫：

static int hz711_probe(struct platform_device *pdev)
{
        enum of_gpio_flags dt_flag;
        enum of_gpio_flags sck_flag;
        hz711 = kmalloc(sizeof(struct HZ711), GFP_KERNEL);  //申請內存空間
        if(!hz711)
        {
                printk("hz711 kmalloc memory err!!!\n");
                return -ENODEV;
        }

        hz711->sck_gpio = of_get_named_gpio_flags(pdev->dev.of_node, "sck-gpio", 0, &sck_flag);  //獲取sck-gpio的信息
        if(!gpio_is_valid(hz711->sck_gpio))  //判斷對應gpio口是否合法
        {
                printk("sck-gpio is invalid!\n");
                return -ENODEV;
        }
        gpio_direction_output(hz711->sck_gpio, 0);  //設置為輸出模式

        hz711->dt_gpio = of_get_named_gpio_flags(pdev->dev.of_node, "dt-gpio", 0, &dt_flag);  // 獲取dt-gpio的信息
        if(!gpio_is_valid(hz711->dt_gpio))  //判斷對應gpio口是否合法
        {
                printk("dt-gpio is invalid!\n");
                return -ENODEV;
        }
        gpio_direction_input(hz711->dt_gpio);  //設置為輸入模式

        if(gpio_request(hz711->sck_gpio, "sck-gpio"))  //申請占用對應的gpio口
        {
                printk("request sck-gpio faild!!!\n");
                gpio_free(hz711->sck_gpio);
                        return -1;
        }
        if(gpio_request(hz711->dt_gpio, "dt-gpio"))  //申請占用對應的gpio口
        {
                printk("request dt-gpio faild!!!\n");
                gpio_free(hz711->dt_gpio);
                        return -1;
        }

        first_weight = (long)HZ711_Read();  //獲取初始質量
        return 0;
}

　　

為了獲取質量，編寫一個函數接口方便調用。下面進行Get_Weight()函數的編寫：

int Get_Weight(void)
{
    int Weight;
    Weight = (long)HZ711_Read();  //獲取質量
    Weight = (long)(Weight - first_weight);  //減去初始質量，獲得凈重
    if(Weight < 0)
        Weight = (- Weight);

    Weight = (int)(Weight / Gapvalue);  //除以質量系數(430)，得到所需數據
    return Weight;
}

　　

在此，需要注意：一定要先獲取初始質量，再用二次測量質量減去初始質量，得到凈重！！再看看HZ711_Read()函數的編寫：

long HZ711_Read(void)
{
        long count = 0;
        int i;
        mdelay(10);  //讓傳感器准備就緒

        gpio_set_value(hz711->sck_gpio, 0);
        while(gpio_get_value(hz711->dt_gpio));  //等待DT口為低電平(開始讀取數據)
        for(i=0; i<24; i++)
        {
                gpio_set_value(hz711->sck_gpio, 1);
                if(i != 0)
                        count = count<<1;  //高位先出，在此使用位操作
                udelay(25);
                gpio_set_value(hz711->sck_gpio, 0);
                if(gpio_get_value(hz711->dt_gpio))
                        count++;  //讀取保存數據，0 1操作
                udelay(25);
        }
        gpio_set_value(hz711->sck_gpio, 1);

        count=count^0x800000;  //第25個脈沖下降沿來時，轉換數據
        udelay(25);
        gpio_set_value(hz711->sck_gpio, 0);

        return count;
}

　　

在此，編寫代碼時可參照時序圖加以理解，對照時序圖進行IO操作即可得到數據。

4、得到數據后，需將數據傳輸到應用層，在此定義一個設備節點以方便上層打開查看，具體如下：

 

ssize_t hz711_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *f_pos)
{
        int ret;
        char Weight_buf[20] = {0};

        Weight = Get_Weight();  //調用接口，獲取質量
        if(Weight >= 5000)  //超重提示並返回！
        {
                ret = copy_to_user(buf, "Overweight!(5000g)", sizeof("Overweight!(5000g)"));  //發送信息到設備節點
                return ret;
        }
        sprintf(Weight_buf, "%d", Weight);  //將整型數據轉換成字符串類型
        ret = copy_to_user(buf, Weight_buf, 10);   //發送信息到設備節點
        return ret;
}
static struct file_operations hz711_fops = {
        .owner = THIS_MODULE,
        .open  = hz711_open,
        .release = hz711_release,
        .read  = hz711_read,
};
static struct miscdevice hz711_miscdev = {
        .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
        .name  = "HZ711",  //設備節點的名稱
        .fops  = &hz711_fops,  //設備節點的信息內容
};

 

　　

5、到此，內核的驅動程序已經編寫完成，具體細節可下載附件中的源代碼查看。是時候測試所寫程序的效果了，本人在此編寫了一個簡單的應用層測試程序：

int main (int argc, char argv[])
{
    char buff[10] = {0};
    int fd, ret;
    
    fd = open("/dev/HZ711", O_RDONLY);
    if(fd < 0)
    {
        printf("open /dev/HZ711 faild!!\n");
        return -1;
    }
    ret = read(fd, buff, 10);
    if(ret < 0)
    {
        printf("read fd faild!!\n");
        return -1;
    }
    printf("the weight is %s g\n", buff);
    close(fd);
    return 0;
}

　　

在此，先前所寫的設備節點是在：/dev目錄下。打開設備進行read()，即可拿到copy_to_user()的信息數據。
6、把寫好的內核驅動程序及測試程序編譯、燒錄入板子。一切工作都已經准備就緒，現在就可開始運行程序查看效果啦！！
 

 

 

 

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