ROC-RK3308-CC开发实例总结——HZ711 压力传感器的使用方法

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!!!
");
                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!
");
                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!
");
                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!!!
");
                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!!!
");
                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!!
");
        return -1;
    }
    ret = read(fd, buff, 10);
    if(ret < 0)
    {
        printf("read fd faild!!
");
        return -1;
    }
    printf("the weight is %s g
", 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！！
 

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