最近调试了型号为hz711的一款压力传感器,调试过程并不算十分艰难,但也需注意此传感器的数据传输方式和获取质量的技巧。
1、拿到传感器的第一步是查看传感器的相关资料。 查看传感器的硬件连接图: 由此可知SCK与DOUT连接两个gpio口作为数据传输。再看时序图:2、对传感器工作模式已经了解之后,开始编写驱动程序!首先在DTS中添加节点。文件路径:/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、添加节点后,便在/kernel/driver/ 下创建了名为:hz711 的目录。并在目录中创建 c文件、Kconfig、Makefile ,把目录加入到 /drive 下的Kconfig与Makefile中。并完成 /hz711 下的 Kconfig、Makefile文件的编写。在此不再赘述框架搭建,进入驱动中probe的编写:
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); //申请内存空间 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); //获取sck-gpio的信息 if(!gpio_is_valid(hz711->sck_gpio)) //判断对应gpio口是否合法 { printk("sck-gpio is invalid!\n"); return -ENODEV; } gpio_direction_output(hz711->sck_gpio, 0); //设置为输出模式 hz711->dt_gpio = of_get_named_gpio_flags(pdev->dev.of_node, "dt-gpio", 0, &dt_flag); // 获取dt-gpio的信息 if(!gpio_is_valid(hz711->dt_gpio)) //判断对应gpio口是否合法 { printk("dt-gpio is invalid!\n"); return -ENODEV; } gpio_direction_input(hz711->dt_gpio); //设置为输入模式 if(gpio_request(hz711->sck_gpio, "sck-gpio")) //申请占用对应的gpio口 { printk("request sck-gpio faild!!!\n"); gpio_free(hz711->sck_gpio); return -1; } if(gpio_request(hz711->dt_gpio, "dt-gpio")) //申请占用对应的gpio口 { printk("request dt-gpio faild!!!\n"); gpio_free(hz711->dt_gpio); return -1; } first_weight = (long)HZ711_Read(); //获取初始质量 return 0;}
为了获取质量,编写一个函数接口方便调用。下面进行Get_Weight()函数的编写:
int Get_Weight(void){ int Weight; Weight = (long)HZ711_Read(); //获取质量 Weight = (long)(Weight - first_weight); //减去初始质量,获得净重 if(Weight < 0) Weight = (- Weight); Weight = (int)(Weight / Gapvalue); //除以质量系数(430),得到所需数据 return Weight;}
在此,需要注意:一定要先获取初始质量,再用二次测量质量减去初始质量,得到净重!!再看看HZ711_Read()函数的编写:
long HZ711_Read(void){ long count = 0; int i; mdelay(10); //让传感器准备就绪 gpio_set_value(hz711->sck_gpio, 0); while(gpio_get_value(hz711->dt_gpio)); //等待DT口为低电平(开始读取数据) 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++; //读取保存数据,0 1操作 udelay(25); } gpio_set_value(hz711->sck_gpio, 1); count=count^0x800000; //第25个脉冲下降沿来时,转换数据 udelay(25); gpio_set_value(hz711->sck_gpio, 0); return count;}
在此,编写代码时可参照时序图加以理解,对照时序图进行IO操作即可得到数据。
4、得到数据后,需将数据传输到应用层,在此定义一个设备节点以方便上层打开查看,具体如下:
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(); //调用接口,获取质量 if(Weight >= 5000) //超重提示并返回! { ret = copy_to_user(buf, "Overweight!(5000g)", sizeof("Overweight!(5000g)")); //发送信息到设备节点 return ret; } sprintf(Weight_buf, "%d", Weight); //将整型数据转换成字符串类型 ret = copy_to_user(buf, Weight_buf, 10); //发送信息到设备节点 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", //设备节点的名称 .fops = &hz711_fops, //设备节点的信息内容};
5、到此,内核的驱动程序已经编写完成,具体细节可下载附件中的源代码查看。是时候测试所写程序的效果了,本人在此编写了一个简单的应用层测试程序:
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,先前所写的设备节点是在:/dev目录下。打开设备进行read(),即可拿到copy_to_user()的信息数据。6、把写好的内核驱动程序及测试程序编译、烧录入板子。一切工作都已经准备就绪,现在就可开始运行程序查看效果啦!!
进入可下载源码及资料。