嵌入式系統(tǒng)綜合實驗一

P.PAGE1實驗名稱：姓名：學(xué)號：P.PAGE1裝訂線裝訂線專業(yè)：測控技術(shù)與儀器姓名：顏睿專業(yè)：測控技術(shù)與儀器姓名：顏睿學(xué)號：3130103850日期：2018.4.28地點：創(chuàng)客空間課程名稱：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)老師：馬永昌成績：________________實驗名稱：綜合實驗一dht11和人體感應(yīng)傳感器實驗類型：驗證型同組學(xué)生姓名：孫凡原一、實驗?zāi)康暮鸵螅ū靥睿? 二、實驗內(nèi)容和原理（必填）三、主要儀器設(shè)備（必填） 四、操作方法和實驗步驟五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理 六、實驗結(jié)果與分析（必填）七、討論、心得一、實驗?zāi)康暮鸵?.掌握字符設(shè)備驅(qū)動程序的基本結(jié)構(gòu)和開發(fā)方法2.掌握用戶空間調(diào)用設(shè)備驅(qū)動的方法3.掌握用戶和內(nèi)核的交互二、實驗內(nèi)容和原理1.編寫溫濕度傳感器DHT11驅(qū)動，傳輸打印溫濕度信息2.編寫人體感應(yīng)傳感器驅(qū)動，控制LED燈亮滅原理：溫濕度傳感器DHT11：1.引腳圖實際使用傳感器沒有NC引腳2.數(shù)據(jù)采集a.數(shù)據(jù)總時序用戶主機(jī)發(fā)送一次開始信號后，DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式，待主機(jī)開始信號結(jié)束后，DHT11發(fā)送響應(yīng)信號，送出40bit的數(shù)據(jù)，幵觸發(fā)一次信采集。b.主機(jī)發(fā)送起始信號連接DHT11的DATA引腳的I/O口輸出低電平，且低電平保持時間不能小于18ms，然后等待DHT11作出應(yīng)答信號。c.檢測從機(jī)應(yīng)答信號DHT11的DATA引腳檢測到外部信號有低電平時，等待外部信號低電平結(jié)束，延遲后DHT11的DATA引腳處于輸出狀態(tài)，輸出80微秒的低電平作為應(yīng)答信號，緊接著輸出80微秒的高電平通知外設(shè)準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。d.接收數(shù)據(jù)（1）數(shù)據(jù)判定規(guī)則

位數(shù)據(jù)“0”的格式為：50微秒的低電平和26-28微秒的高電平，位數(shù)據(jù)“1”的格式為：50微秒的低電平加70微秒的高電平。接收數(shù)據(jù)時可以先等待低電平過去，即等待數(shù)據(jù)線拉高，再延時60us，因為60us大于28us且小于70us，再檢測此時數(shù)據(jù)線是否為高，如果為高，則數(shù)據(jù)判定為1，否則為0。

if(err)

{

printk(KERN_ERR"[%s%d]:Requestbuttongpiofailed\n",__func__,__LINE__);

return-EFAULT;

}

err=gpio_request_one(config.led_num,GPIOF_OUT_INIT_LOW,"LEDlight");

if(err)

{

printk(KERN_ERR"[%s%d]:Requestledgpiofailed\n",__func__,__LINE__);

gpio_free(config.button_num);

return-EFAULT;

}

err=gpio_request_one(config.out_num,GPIOF_IN,"LightButton");

if(err)

{

printk(KERN_ERR"[%s%d]:Requestbuttongpiofailed\n",__func__,__LINE__);

gpio_free(config.button_num);

gpio_free(config.led_num);

return-EFAULT;

}

err=gpio_request_one(config.led1_num,GPIOF_OUT_INIT_LOW,"LEDlight");

if(err)

{

printk(KERN_ERR"[%s%d]:Requestledgpiofailed\n",__func__,__LINE__);

gpio_free(config.out_num);

gpio_free(config.button_num);

gpio_free(config.led_num);

}

flag=1;

break;

}

case1:

{

gpio_direction_output(config.led_num,0);//設(shè)置led輸出

gpio_direction_input(config.button_num);//設(shè)置人體傳感器輸入

gpio_set_value(config.led_num,0);//關(guān)led

if(gpio_get_value(config.button_num)==0)//人體感應(yīng)輸入低電平，led滅

{

gpio_set_value(config.led_num,0);

}

elseif(gpio_get_value(config.button_num)==1)//人體感應(yīng)輸入高電平，led亮

{

gpio_set_value(config.led_num,1);

}

gpio_direction_output(config.led1_num,0);//設(shè)置led1輸出（實際并未使用）

gpio_direction_output(config.out_num,1);//設(shè)置溫濕度傳感器數(shù)據(jù)端的引腳為輸出

gpio_set_value(config.led1_num,0);

gpio_set_value(config.out_num,0);//根據(jù)dht11的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)則進(jìn)行操作

mdelay(20);

gpio_set_value(config.out_num,1);

udelay(40);

gpio_direction_input(config.out_num);

while(gpio_get_value(config.out_num)==0)

{}

while(gpio_get_value(config.out_num)==1)

{}

for(i=0;i<40;i++)

{

while(gpio_get_value(config.out_num)==0)

{}

udelay(50);

if(gpio_get_value(config.out_num)==1)//獲得的數(shù)據(jù)存入buff[40]數(shù)組

{

buff[i]=1;

while(gpio_get_value(config.out_num)==1)

{}

}

else

buff[i]=0;

}

for(i=0;i<16;i++)//濕度移位相加

{

humi=humi*2+buff[i];

}

for(i=16;i<32;i++)//溫度移位相加

{

temper=temper*2+buff[i];

}

config.humidity=humi;

config.temperature=temper;

gpio_direction_output(config.out_num,1);//測量結(jié)束引腳置高電平

gpio_set_value(config.out_num,1);

mdelay(2000);//延時一段時間再測量

if(copy_to_user((void*)arg,&config,sizeof(structgpio_config)))//數(shù)據(jù)傳入用戶態(tài)

{

printk(KERN_ERR"[%s%d]:copytouserfailed!\n",__func__,__LINE__);

return-EFAULT;

}

flag=1;

break;

}

default:

printk(KERN_INFO"[%s%d]:Invalidcmd",__func__,__LINE__);

break;

}

return0;}

staticstructfile_operationsdemo_fops={

.owner=THIS_MODULE,

.open=demo_open,

.release=demo_release,

.unlocked_ioctl=demo_ioctl,};staticint__initdemo_init(void){

interr;

printk(KERN_INFO"DemoInit\n");

err=alloc_chrdev_region(&demo_devno,0,1,DRIVER_NAME);

if(err<0){

gotoerr;

}

cdev_init(&demo_dev,&demo_fops);

err=cdev_add(&demo_dev,demo_devno,1);

if(err<0)

{

printk(KERN_ERR"[%s,%d]addcdevfailed\n",__func__,__LINE__);

gotoFREE_DEVNO;

}

//自動生成設(shè)備文件在/dev目錄下，文件名為DEVICE_NAME

demo_class=class_create(THIS_MODULE,DEVICE_NAME);

if(IS_ERR(demo_class))

{

printk(KERN_ERR"[%s,%d]classcreatefailed\n",__func__,__LINE__);

gotoDEV_FREE;

}

device_create(demo_class,NULL,demo_devno,NULL,DEVICE_NAME);

return0;DEV_FREE:

cdev_del(&demo_dev);FREE_DEVNO:

unregister_chrdev_region(demo_devno,1);err:

returnerr;}staticvoiddemo_exit(void){

if(flag)

{

gpio_free(config.button_num);

gpio_free(config.led_num);

gpio_free(config.out_num);

gpio_free(config.led1_num);

}

device_destroy(demo_class,demo_devno);

class_destroy(demo_class);

cdev_del(&demo_dev);

unregister_chrdev_region(demo_devno,1);

printk(KERN_INFO"Demoexit\n");}module_init(demo_init);module_exit(demo_exit);MODULE_AUTHOR("hyg");MODULE_DESCRIPTION("BUTTONLEDDriver");MODULE_LICENSE("GPL");2.應(yīng)用程序demo.c#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/ioctl.h>#include<sys/time.h>#include<sys/ioctl.h>#include<errno.h>#include<fcntl.h>structgpio_config{

intbutton_num;

intout_num;

intled_num;

intled1_num;

inthumidity;

inttemperature;};intmain(intargc,char**argv){

intfd;

floath;

floatt;

structgpio_configconfig;

config.button_num=26;//人體感應(yīng)傳感器引腳

config.led_num=3;//led引腳

config.out_num=5;//dht11引腳

config.led1_num=6;//未使用

config.humidity=0;//濕度

config.tempe