platform tree架构下i2c应用实例（HS3003）

目录

概述

1 探究platform tree下的i2c

1.1 platform tree下的i2c驱动

1.2 查看i2c总线下的设备

1.3 使用命令读写设备寄存器

2 认识HS3003

2.1 HS3003特性

2.2 HS3003寄存器

2.2.1 温湿度数据寄存器

2.2.2 参数寄存器

2.2.3 一个参数配置Demo

2.3 温湿度值转换

2.4 HS3003应用电路

2.4.1 PIN引脚定义

2.4.2 sensor 应用电路

3 驱动程序实现

4 测试程序实现

5 编译和验证

6 波形分析

概述

       本文主要介绍platform tree架构下i2c驱动的使用方法，并介绍如何使用i2c-tools来探测总线上的设备信息。然后详细介绍HS3003的芯片的使用方法，并使用i2c驱动接口，实现该芯片的驱动程序，然后再板卡上测试验证该程序，并通过逻辑分析仪查看这个读写过程的波形。

1 探究platform tree下的i2c

1.1 platform tree下的i2c驱动

启动板卡，查询/dev/下驱动情况 ， 使用命令：

ls /dev/  -l

执行命名后，可列出该目录下所有的驱动信息，找出i2c驱动，如下：

由上图可得，板卡driver下，由两个i2c接口，分别为i2c-0和i2c-1

1.2 查看i2c总线下的设备

        i2c总线上可以挂载多个device，其要求在同一条总线上，每个设备的地址必须唯一性。如果两个设备的地址一样，会出现时序混乱。

       下面通过命令来探测一下i2c总线下的设备情况

1） 查看i2c-0下设备情况

使用命令

 i2cdetect -a 0

执行该命令后，列出设备地址信息： 该总线下有两个设备，其地址分别为：0x1a和0x1e

2） 查看i2c-1下设备情况

使用命令

i2cdetect -a 1

 执行该命令后，列出设备地址信息： 该总线下有三个设备，其地址分别为：0x40，0x44,和0x44

1.3 使用命令读写设备寄存器

      使用 i2c-tools 工具包提供了一些非常方便的工具来对系统的 I2C 总线进行调试。下面以HS3003为例，使用i2c-tools工具来操作其内部的寄存器。

1）查看设备地址0x44下所有的寄存器信息 

i2cdump  -f -y 1 0x44

2） 读取寄存器的值

i2cget -f -y 1 0x44 0x06

3）写寄存器的值

i2cset -f -y 1 0x44 0xA0 0x10 0x40

2 认识HS3003

2.1 HS3003特性

HS3003是瑞萨公司出品的一款高精度温湿度传感器，下面看看其主要参数：

2.2 HS3003寄存器

       HS3003采用标准的I2C通信方式，对其寄存器的操作必须遵循标准的I2C时序。现在分析如何操作其寄存器，读取数据。

2.2.1 温湿度数据寄存器

温湿度数据寄存器的数据位定义如下，其主要由四个字节组成一个32bit数据， bit-0 和 bit-1为Mask，其主要用来标记当前数据是否有效（mask =0 数据有效）， 温度数据(低16 bit )： bit-2 ~ bit ~ 15

湿度数据( 高16 bit)： bit-8 ~ bit 13 

采样温湿度数据间隔时间根据配置的ADC精度来选取，精度要求越高，采样所需要的时间就越长。那么读取数据时，需要等待的时间就越长。

2.2.2 参数寄存器

精度参数如下：

参数寄存器列表

如何配置参数呢？芯片手册给了四个步骤

2.2.3 一个参数配置Demo

下面给一个各一个配置参数的范例，配置humidity 的采集精度为12bit, 那么参数设定如下：

  bit-10:  0

  bit-11: 1

typedef struct
{unsigned short res1          : 10;unsigned short tempdata      : 2;unsigned short res2          : 4;
} stru_para_bit;typedef struct{union{unsigned short data;stru_para_bit para_bit;};
}stru_para;int hs300x_init(void)
{int ret;unsigned char   buff[4];stru_para para;// step-1 write data from 0x06buff[0] = 0x06;buff[1] = 0;buff[2] = 0;ret = write(fd, buff, 3);if( ret < 0 ){printf("read temper cmd to hs3003 register failure.\n");return -1;}// step -2: read reg - 0x81buff[0] = 0x81;ret = write(fd, buff, 1);if( ret < 0 ){printf("read cmd to hs3003 register failure. \r\n");return -1;}ret = read(fd, buff, 2);if( ret < 0 ){printf("write cmd to hs3003 register failure.\n");return -1;}printf(" read reg: 0x81 - data0 = %02x data1 = %02x \r\n",buff[0],buff[1]);//step -3:  write data from 0x46para.data = buff[0]<<8 | buff[1];para.para_bit.tempdata = 1; buff[0] = 0x46;buff[1] = (unsigned char)para.data;buff[2] = (unsigned char)(para.data>>8);ret = write(fd, buff, 3);if( ret < 0 ){printf("write cmd to hs3003 register failure. \r\n");return -1;}printf("write reg: 0x46 - data0 = %02x data1 = %02x \r\n",buff[0],buff[1]);return 0;
}

2.3 温湿度值转换

datasheet中给的转换公式如下：

下面看看在程序中如何实现温湿度值转换的

首先定义一个数据结构


typedef struct
{unsigned int mask          : 2;unsigned int tempdata      : 14;unsigned int humidydata    : 14;unsigned int res           : 2;
} Datafetch_bit;typedef struct{union{unsigned int data;Datafetch_bit fetch_bit;};float tempval;float humival;
}hs300x_data;

       从温湿度的数据寄存器中读取出来有四个分别为8bit的数据， 将该数据拼成一个32bit的数据，在赋值给data, 上述数据结构会自动解析该数据。通过mask位判断数据是否有效。

    phs300x_data->data = ((buff[0] << 24U) |(buff[1] << 16U) |(buff[2] << 8U)|(buff[3]));if( phs300x_data->fetch_bit.mask == HS300X_DATA_VALID){// get temperature value val = phs300x_data->fetch_bit.tempdata;phs300x_data->tempval = (double)val/(double)(HS300X_DATA_FACTOR) * 165.0 - 40;printf(" - TM(C): %.2f \r\n", phs300x_data->tempval);// get humidity value val = phs300x_data->fetch_bit.humidydata;phs300x_data->humival = (double)val/(double)(HS300X_DATA_FACTOR) * 100.0;printf(" - HM(\%): %.2f \r\n", phs300x_data->humival);}

2.4 HS3003应用电路

2.4.1 PIN引脚定义

传感器封装

pin引脚

2.4.2 sensor 应用电路

下面是传感器模块的实际应用电路：

3 驱动程序实现

编写驱动程序代码：

/***************************************************************
Copyright  2024-2029. All rights reserved.
文件名     : drv_hs3003.c
作者       : tangmingfei2013@126.com
版本       : V1.0
描述       : hs3003驱动程序
其他       : 无
日志       : 初版V1.0 2024/02/01***************************************************************/
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/i2c-dev.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <linux/fs.h>
#include <errno.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include <time.h>/* hs3003 i2c address */
#define HS300X_ADDR                          (0x44U)#define HS300X_DATA_VALID                    (0x00U)
#define HS300X_DATA_STALE                    (0x01U)
#define HS300X_STATUS_MASK                   (0xC0000000U)
#define HS300X_STATUS_POS                    (30U)#define HS300X_DATA_MASK                     (0x3FFFFFFCU)
#define HS300X_HUMI_DATA_MASK                (0x3FFF0000U)
#define HS300X_HUMI_DATA_POS                 (16U)
#define HS300X_TEMP_DATA_MASK                (0x0000FFFCU)
#define HS300X_TEMP_DATA_POS                 (2U)#define HS300X_REG_R_TRG                     0X06
#define HS300X_REG_W_TRG                     0X46/* calculation formula, 2^14 - 1 */
#define HS300X_DATA_FACTOR                   (16383U)#define DEV_FILE                              "/dev/i2c-1"typedef struct
{unsigned int mask          : 2;unsigned int tempdata      : 14;unsigned int humidydata    : 14;unsigned int res           : 2;
} Datafetch_bit;typedef struct{union{unsigned int data;Datafetch_bit fetch_bit;};float tempval;float humival;
}hs300x_data;typedef struct
{unsigned short res1          : 10;unsigned short tempdata      : 2;unsigned short res2          : 4;
} stru_para_bit;typedef struct{union{unsigned short data;stru_para_bit para_bit;};
}stru_para;static int fd = -1;static int hs300x_drv_init(void)
{fd = open(DEV_FILE, O_RDWR);if( fd < 0 ){close( fd );printf("%s %s i2c device open failure: %s\n", __FILE__, __FUNCTION__, strerror(errno));return -1;}ioctl(fd, I2C_TENBIT, 0);ioctl(fd, I2C_SLAVE, HS300X_ADDR);printf("init hs3003!\r\n");return fd;
}int hs300x_init(void)
{int ret;unsigned char   buff[4];stru_para para;hs300x_drv_init();// step-1 write data from 0x06buff[0] = 0x06;buff[1] = 0;buff[2] = 0;ret = write(fd, buff, 3);if( ret < 0 ){printf("read temper cmd to hs3003 register failure.\n");return -1;}// step -2: read reg - 0x81buff[0] = 0x81;ret = write(fd, buff, 1);if( ret < 0 ){printf("read cmd to hs3003 register failure. \r\n");return -1;}ret = read(fd, buff, 2);if( ret < 0 ){printf("write cmd to hs3003 register failure.\n");return -1;}printf(" read reg: 0x81 - data0 = %02x data1 = %02x \r\n",buff[0],buff[1]);//step -3:  write data from 0x46para.data = buff[0]<<8 | buff[1];para.para_bit.tempdata = 1; buff[0] = 0x46;buff[1] = (unsigned char)para.data;buff[2] = (unsigned char)(para.data>>8);ret = write(fd, buff, 3);if( ret < 0 ){printf("write cmd to hs3003 register failure. \r\n");return -1;}printf("write reg: 0x46 - data0 = %02x data1 = %02x \r\n",buff[0],buff[1]);return 0;
}int hs300x_read_value(hs300x_data *phs300x_data)
{int ret;unsigned char buff[4];unsigned int val;stru_para para;// write data to 0xa0para.data = 0;buff[0] = 0xa0;buff[1] = (unsigned char)para.data;buff[2] = (unsigned char)(para.data>>8);ret = write(fd, buff, 3);if( ret < 0 ){printf("write cmd to hs3003 register failure.\n");return -1;}sleep(1);ret = read(fd, buff, 4);if( ret < 0 ){printf("get the hs3003 value failure.\n");return -1;}printf(" - data0 = %02x data1 = %02x data3 = %02x data4 = %02x \r\n",buff[0],buff[1],buff[2],buff[3]);phs300x_data->data = ((buff[0] << 24U) |(buff[1] << 16U) |(buff[2] << 8U)|(buff[3]));if( phs300x_data->fetch_bit.mask == HS300X_DATA_VALID){// get temperature value val = phs300x_data->fetch_bit.tempdata;phs300x_data->tempval = (double)val/(double)(HS300X_DATA_FACTOR) * 165.0 - 40;printf(" - TM(C): %.2f \r\n", phs300x_data->tempval);// get humidity value val = phs300x_data->fetch_bit.humidydata;phs300x_data->humival = (double)val/(double)(HS300X_DATA_FACTOR) * 100.0;printf(" - HM(\%): %.2f \r\n", phs300x_data->humival);}return 0;
}

4 测试程序实现

编写测试程序来验证该驱动程序

int main(void)
{hs300x_data stru_hs300x;int count_run = 10000;int set;set = hs300x_init();if( set < 0){printf("initial hs3003 failure.\r\n");return -1;}while( count_run > 0){set = hs300x_read_value( &stru_hs300x );if(set != -1){//printf( "\r\n lux:  %d ", temper);}else{printf("read isl19035 failure. \r\n");}count_run--;sleep(1);}return 0;
}

5 编译和验证

编写Makefile ，编译测试代码，并将其copy到共享目录下，方便在板卡中运行该App

CFLAGS= -Wall -O2
CC=/home/ctools/gcc-linaro-4.9.4-arm-linux-gnueabihf/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc
STRIP=/home/ctools/gcc-linaro-4.9.4-arm-linux-gnueabihf/bin/arm-linux-gnueabihf-stripdev_13_hs3003: dev_13_hs3003.o$(CC) $(CFLAGS) -o dev_13_hs3003 dev_13_hs3003.o$(STRIP) -s dev_13_hs3003clean:rm -f dev_13_hs3003 dev_13_hs3003.o

编译代码

运行App, 测试程序能正确地读取温度和湿度值。

6 波形分析

1）触发数据转换命令

2）读数据波形

3） 逻辑分析仪解析到的数据列表

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/668288.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

在工业制造方面，如何更好地实现数字化转型？

在工业制造方面，如何更好地实现数字化转型？

实现工业制造的数字化转型涉及利用数字技术来增强流程、提高效率并推动创新。以下是工业制造领域更好实现数字化转型的几个关键步骤&#xff1a; 1.定义明确的目标&#xff1a; 清楚地概述您的数字化转型目标。确定需要改进的领域&#xff0c;例如运营效率、产品质量或供应链…
阅读更多...
Camunda流程引擎数据库架构

Camunda流程引擎数据库架构

&#x1f496;专栏简介 ✔️本专栏将从Camunda(卡蒙达) 7中的关键概念到实现中国式工作流相关功能。 ✔️文章中只包含演示核心代码及测试数据&#xff0c;完整代码可查看作者的开源项目snail-camunda ✔️请给snail-camunda 点颗星吧&#x1f618; &#x1f496;数据库架构…
阅读更多...
回归预测 | Matlab实现OOA-CNN-LSTM-Attention鱼鹰算法优化卷积长短期记忆网络注意力多变量回归预测（SE注意力机制）

回归预测 | Matlab实现OOA-CNN-LSTM-Attention鱼鹰算法优化卷积长短期记忆网络注意力多变量回归预测（SE注意力机制）

回归预测 | Matlab实现OOA-CNN-LSTM-Attention鱼鹰算法优化卷积长短期记忆网络注意力多变量回归预测&#xff08;SE注意力机制&#xff09; 目录 回归预测 | Matlab实现OOA-CNN-LSTM-Attention鱼鹰算法优化卷积长短期记忆网络注意力多变量回归预测&#xff08;SE注意力机制&…
阅读更多...
C#通过文件头判断flv文件

C#通过文件头判断flv文件

目录 效果 代码 效果 代码 private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { string path Application.StartupPath "\\test.flv"; //3byte 总是FLV&#xff08;0x46 0x4C 0x56&#xff09; byte[] Type new byte[3]; using (FileStre…
阅读更多...
探索微服务治理：从发展到实践构建高效稳定的系统｜ 微服务的度量

探索微服务治理：从发展到实践构建高效稳定的系统｜ 微服务的度量

随着软件行业的不断发展&#xff0c;微服务架构凭借其高度的灵活性、可扩展性和可维护性&#xff0c;逐渐成为企业应用的主流架构风格。然后微服务架构的复杂性也带来了一系列的挑战&#xff0c;其中之一就是如何有效地管理和治理微服务。本文灸哥给你详细介绍和服务治理相关的…
阅读更多...
SQL 表信息 | 统计 | 脚本

SQL 表信息 | 统计 | 脚本

介绍 统计多个 SQL Server 实例上多个数据库的表大小、最后修改时间和行数&#xff0c;可以使用以下的 SQL 查询来获取这些信息。 脚本 示例脚本&#xff1a; DECLARE Query NVARCHAR(MAX)-- 创建一个临时表用于存储结果 CREATE TABLE #TableSizes (DatabaseName NVARCHAR…
阅读更多...
2024 AI 前端：回首展望，光芒未至，破晓之前！

2024 AI 前端：回首展望，光芒未至，破晓之前！

前言 回望 2023 年&#xff0c;ChatGPT 的突然爆火&#xff0c;让 AI 无疑成为最为值得注目的新兴领域之一&#xff0c;我们也一起见证了生成式 AI 的寒武纪大爆发。这一年来&#xff0c;国内外的生成式 AI 、大模型和相关产品以令人眼花缭乱的速度更新迭代&#xff0c;新的创业…
阅读更多...
服务器性能监控管理方法及工具

服务器性能监控管理方法及工具

服务器是组织数据中心的主干&#xff0c;无论是优化的用户体验&#xff0c;还是管理良好的资源&#xff0c;服务器都能为您完成所有工作&#xff0c;保持服务器随时可用和可访问对于面向业务的应用程序和服务以最佳水平运行至关重要。 理想的服务器性能需要主动监控物理和虚拟…
阅读更多...
LeetCode 133：克隆图（图的深度优先遍历DFS和广度优先遍历BFS）

LeetCode 133：克隆图（图的深度优先遍历DFS和广度优先遍历BFS）

回顾 图的Node数据结构 图的数据结构&#xff0c;以下两种都可以&#xff0c;dfs和bfs的板子是不变的。 class Node {public int val;public List<Node> neighbors;public Node() {val 0;neighbors new ArrayList<Node>();}public Node(int _val) {val _val;…
阅读更多...
windows10 利用DDNS-GO解析IPV6 IPV4 阿里云 腾讯云 华为云

windows10 利用DDNS-GO解析IPV6 IPV4 阿里云 腾讯云 华为云

这里写目录标题 [工具包DDNS-GO Windows 版](https://github.com/jeessy2/ddns-go/releases)创建ddns-go windows服务打开浏览器 输入127.0.0.1:9876 就可以使用ddns-go解析ipv4 或者 IPV6 了创建的服务已经在windows的服务管理里面自动启动了 工具包DDNS-GO Windows 版 创建dd…
阅读更多...
Java中的main方法和可变参数

Java中的main方法和可变参数

目录 分析main方法形参为String[] 那么实参到底是什么&#xff1f;可变参数实例 分析main方法 在Java中&#xff0c;main方法是程序的入口点。当你运行一个Java程序时&#xff0c;JVM&#xff08;Java虚拟机&#xff09;会寻找一个名为main的方法&#xff0c;并从这里开始执行…
阅读更多...
html2canvas 截图功能使用 VUE

html2canvas 截图功能使用 VUE

html2canvas 是一个 JavaScript 库&#xff0c;可以将网页内容转换为 Canvas 元素&#xff0c;并生成图像或 PDF 文件。使用 html2canvas&#xff0c;你可以在客户端将网页的内容截图&#xff0c;并将其作为图像或 PDF 文件保存或分享。 以下是一些 html2canvas 库的特点和用途…
阅读更多...
【NTN 卫星通信】基于NTN的多3GPP连接应用场景

【NTN 卫星通信】基于NTN的多3GPP连接应用场景

1 概述 同时聚合两条3GPP接入链路&#xff0c;其中一条为非地面网络&#xff0c;可以提供以下5G业务使能&#xff0c;尤其适用于带宽有限或接入链路不可靠的服务不足地区:   -扩展流动宽频   -超可靠的服务通信 如技术报告38.821所述&#xff0c;若干服务场景(例如在偏远地…
阅读更多...
缓存组件Caffeine的使用

缓存组件Caffeine的使用

caffeine是一个高性能的缓存组件&#xff0c;在需要缓存数据&#xff0c;但数据量不算太大&#xff0c;不想引入redis的时候&#xff0c;caffeine就是一个不错的选择。可以把caffeine理解为一个简单的redis。 1、导入依赖 <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.git…
阅读更多...
STM32F407 CAN参数配置 500Kbps

STM32F407 CAN参数配置 500Kbps

本篇CAN参数适用 芯片型号&#xff1a;STM32F407xx系统时钟&#xff1a;168MHz&#xff0c;CAN挂载总线APB1为42M波 特 率 &#xff1a;500Kpbs引脚使用&#xff1a;TX_PB9&#xff0c;RX_PB8&#xff1b;修改为PA11PA12后&#xff0c;参数不变。 步骤一、打勾开启CAN&#xf…
阅读更多...
百面嵌入式专栏（面试题）网络编程面试题

百面嵌入式专栏（面试题）网络编程面试题

沉淀、分享、成长，让自己和他人都能有所收获！😄 📢本篇我们将介绍网络编程面试题 。 1、什么是IO多路复用 I/O多路复用的本质是使用select,poll或者epoll函数，挂起进程，当一个或者多个I/O事件发生之后，将控制返回给用户进程。以服务器编程为例，传统的多进程(多线程…
阅读更多...
GaussDB新体验，新零售选品升级注入新思路【华为云GaussDB：与数据库同行的日子】

GaussDB新体验，新零售选品升级注入新思路【华为云GaussDB：与数据库同行的日子】

选品思维&#xff1a;低频VS高频 一个的商超&#xff0c;假设有50个左右的品类&#xff0c;每个品类下有2到10个不等的商品。然而如此庞大的商品&#xff0c;并非所有都是高频消费品。 结合自身日常的消费习惯&#xff0c;对于高频和低频的区分并不难。一般大型家电、高端礼盒…
阅读更多...
HCIA--DHCP动态分配ip地址实验

HCIA--DHCP动态分配ip地址实验

要求&#xff1a; 1. pc1&#xff0c;pc2不能获取 250-254的地址 2. pc3固定获取172.16.1.3/24 pc4固定获取172.16.1.6/24 1. 在AR1上配接口ip、划分网段&#xff0c;创建地址池&#xff0c;开启dhcp: [Huawei]int g0/0/0 [Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.1 2…
阅读更多...
FPGA开发

FPGA开发

Quartus13.0使用 编译下载&#xff1a; 添加引脚&#xff1a; # ---------------- LED ---------------- # set_location_assignment PIN_K2 -to led_out[11] set_location_assignment PIN_J1 -to led_out[10] set_location_assignment PIN_J2 -to led_out[9] set_locatio…
阅读更多...
C++实现鼠标点击和获取鼠标位置（编译环境visual studio 2022）

C++实现鼠标点击和获取鼠标位置（编译环境visual studio 2022）

1环境说明 2获取鼠标位置的接口 void GetMouseCurPoint() {POINT mypoint;for (int i 0; i < 100; i){GetCursorPos(&mypoint);//获取鼠标当前所在位置printf("% ld, % ld \n", mypoint.x, mypoint.y);Sleep(1000);} } 3操作鼠标左键和右键的接口 void Mo…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023