Matrix - Temperature Sensor/zh

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English

介绍

Temperature Sensor
  • 模块Matrix-Temperature_Sensor用于检测温度。
  • 搭载了一颗TO-92封装的DS18B20芯片。从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根GPIO, 出厂时已经给定了唯一的序列号。
  • 测量范围是-55摄氏度到+125摄氏度,可选9-bit或12-bit,在-10摄氏度到+85摄氏度时可以精确到0.5度,采用一线协议通讯。V对应电源引脚,G对应地引脚,S对应数据引脚。

特性

  • -55摄氏度到+125摄氏度
  • 一线协议
  • 体积小巧
  • 2.54mm排针接口,接线方便,通用性强
  • PCB尺寸(mm):8X24

温度传感器PCB

  • 引脚说明:
名称 描述
S GPIO
V 电源5V
G

工作原理

DS18B20低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变,所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数,当计数器1的预置值减到0时,温度寄存器的值将加1,计数器1的预置将重新被装入,计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到计数器2计数到0时,停止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温度。

硬件连接

连接NanoPi NEO/NanoPi NEO Air

NanoPi M1和NanoPi NEO以及NanoPi NEO Air的前24Pin引脚定义是一模一样的,所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的,并且使用同一份代码。

参考下图连接模块:
Matrix-Temperature_Sensor_nanopi_NEO

连接说明:

Matrix-Temperature_Sensor NanoPi NEO
S Pin7
V Pin4
G Pin6

连接NanoPi M1

参考下图连接模块:
Matrix-Temperature_Sensor_nanopi_m1

连接说明:

Matrix-Temperature_Sensor NanoPi M1
S Pin7
V Pin4
G Pin6

连接NanoPi 2

参考下图连接模块:
Matrix-Temperature_Sensor_nanopi_2

连接说明:

Matrix-Temperature_Sensor NanoPi 2
S Pin7
V Pin4
G Pin6

连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire

NanoPi M2和NanoPi 2 Fire的40 Pin引脚定义是一模一样的,所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的,这里仅以NanoPi M2为例。
参考下图连接模块:
Matrix-Temperature_Sensor_nanopi_m2

连接说明:

Matrix-Temperature_Sensor NanoPi M2
S Pin7
V Pin4
G Pin6

连接NanoPi M3

参考下图连接模块:
Matrix-Temperature_Sensor_nanopi_m3

连接说明:

Matrix-Temperature_Sensor NanoPi M3
S Pin7
V Pin4
G Pin6

连接NanoPC-T2/NanoPC-T3

由于NanoPC-T2跟NanoPC-T3的引脚是一样的,所以连接方式是一样的,这里仅以T2为例,参考下图连接模块:
Matrix-Temperature_Sensor_NanoPC-T2

连接说明:

Matrix-Temperature_Sensor NanoPC-T2
S Pin15
V Pin29
G Pin30

编译运行测试程序

启动开发板并运行Debian系统,进入系统后克隆Matrix代码仓库:

$ apt-get update && apt-get install git
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git

克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。

编译并安装Matrix:

$ cd matrix
$ make && make install

运行测试程序:

$ matrix-temp_sensor

注意:此模块并不支持热插拔,启动系统前需要确保硬件连接正确。
运行效果如下:

The temperature is 27.312 C

成功读取温度值。

代码说明

所有的开发板都共用一套Matrix代码,本模块的测试示例代码为matrix-temperature_sensor,内容如下:

int main(int argc, char ** argv)
{
    char temperature[BUF_SIZE], modStr[BUF_SIZE];
    int board;
    int pin=GPIO_PIN(7);
 
    if ((board = boardInit()) < 0) {
        printf("Fail to init board\n");
        return -1;
    }
    if (board == BOARD_NANOPI_T2)
        pin = GPIO_PIN(15);
 
    if (argc == 2)
        pin = atoi(argv[1]);
    sprintf(modStr, "modprobe %s gpio=%d", TEMP_GPIO_DRIVER_MODULE, pintoGPIO(pin));
    printf("%s\n", modStr);
    system(modStr);
    system("modprobe "TEMP_DRIVER_MODULE);
    sleep(1);
    memset(temperature, 0, BUF_SIZE);
    if (ds18b20Read(temperature) > 0) {
        printf("The temperature is %.3f C\n", atoi(temperature)/1000.0);
    } else {
        printf("Fail to get temperature\n");        
    }
    system("rmmod "TEMP_GPIO_DRIVER_MODULE);
    system("rmmod "TEMP_DRIVER_MODULE);
    return 0;
}

API说明参考维基:Matrix API reference manual

相关资料