Difference between revisions of "Matrix - Photoresistor/zh"

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(连接NanoPC-T2)
 
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==介绍==
 
==介绍==
 
[[File:Photoresistor.png|thumb|Photoresistor]]
 
[[File:Photoresistor.png|thumb|Photoresistor]]
*Matrix-Photoresistor是一个光敏电阻模块。3-Pin 2.54mm排针接口,V接电源,G接地,S输出的模拟电压信号随着测试环境光照强度减小而增大,您可以把S输出的电压信号通过ADC转换为数字信号,得到与环境光线强度成反比的数字电压信号。
+
*Matrix-Photoresistor是一个光敏电阻模块。3-Pin 2.54mm排针接口,V接电源,G接地,S输出的模拟电压信号随着测试环境光照强度减小而增大,你可以把S输出的电压信号通过ADC转换为数字信号,得到与环境光线强度成反比的数字电压信号。
 
*输出电压范围:0--Vcc
 
*输出电压范围:0--Vcc
  
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==工作原理==
 
==工作原理==
*模块主要器件是一个光敏电阻,光敏电阻的制作材料具有在特定波长的光照射下,其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电,在外加电场的作用下作漂移运动,电子奔向电源的正极,空穴奔向电源的负极,从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。在电源激励下,输出端分压减小。
+
模块Matrix-Photoresistor的主要器件是一个光敏电阻,光敏电阻的制作材料具有在特定波长的光照射下,其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电,在外加电场的作用下作漂移运动,电子奔向电源的正极,空穴奔向电源的负极,从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。在电源激励下,输出端分压减小。
  
==下载Matrix源码==
+
==硬件连接==
Matrix配件相关的代码是完全开源的,统一由一个仓库进行管理:git://github.com/friendlyarm/matrix.git <br>
+
模块Matrix-Photoresistor输出的是模拟信号,需要使用ADC转换模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter将模拟信号转换为数字信号。<br>
该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。<br>
+
关于模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter的使用方法可参考wiki:[[Matrix_-_Analog_to_Digital_Converter/zh|Matrix-Analog_to_Digital_Converter]]。<br>
* nanopi分支用于支持NanoPi;
+
* nanopi2分支用于支持NanoPi 2;
+
* tiny4412分支用于支持Tiny4412;
+
* raspberrypi分支用于支持RaspberryPi;
+
  
在主机PC上安装git,以Ubuntu14.04为例
+
===连接NanoPi NEO/NanoPi NEO Air===
<syntaxhighlight lang="bash">
+
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。<br>
$ sudo apt-get install git
+
</syntaxhighlight>
+
  
克隆Matrix配件代码仓库
+
参考下图连接模块:<br>
<syntaxhighlight lang="bash">
+
[[File:Matrix-Photoresistor_nanopi_NEO.jpg|frameless|600px|Matrix-Photoresistor_nanopi_NEO]]
$ git clone git://github.com/friendlyarm/matrix.git
+
</syntaxhighlight>
+
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录,里面存放着所有Matrix配件的代码。
+
  
==与NanoPi 2连接使用==
+
连接说明:
===硬件连接===
+
{| class="wikitable"
参考下图连接模块Matrix-Photoresistor和NanoPi 2:<br>
+
|-
[[File:Matrix-Photoresistor_nanopi_2.jpg|frameless|600px|Matrix-Photoresistor_nanopi_2]]
+
|Matrix-Photoresistor ||     
 +
|-
 +
|GND    || NanoPi NEO Pin9
 +
|-
 +
|5V    || NanoPi NEO Pin2
 +
|-
 +
|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 +
|}
 +
 
 +
===连接NanoPi M1===
 +
参考下图连接模块:<br>
 +
[[File:Matrix-Photoresistor_nanopi_m1.jpg|frameless|600px|Matrix-Photoresistor_nanopi_m1]]
  
 
连接说明:
 
连接说明:
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
|Matrix-Analog_to_Digital_Converter || NanoPi 2     
+
|Matrix-Photoresistor ||    
 
|-
 
|-
|SDA   || Pin3
+
|GND   || NanoPi M1 Pin9
 
|-
 
|-
|SCL    || Pin5
+
|5V    || NanoPi M1 Pin2
|-
+
|5V    || Pin4
+
 
|-
 
|-
|GND    || Pin6
+
|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 
|}
 
|}
  
 +
===连接NanoPi 2===
 +
参考下图连接模块:<br>
 +
[[File:Matrix-Photoresistor_nanopi_2.jpg|frameless|600px|Matrix-Photoresistor_nanopi_2]]
 +
 +
连接说明:
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
|Matrix-Photoresistor || Matrix-Analog_to_Digital_Converter      
+
|Matrix-Photoresistor ||       
 
|-
 
|-
 
|GND    || NanoPi 2 Pin9
 
|GND    || NanoPi 2 Pin9
Line 76: Line 81:
 
|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 
|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 
|}
 
|}
光敏电阻输出的是模拟信号,需要使用ADC转换模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter将模拟信号转换为数字信号。<br>
 
先把模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter接在NanoPi 2上,然后将模块Matrix-Photoresistor接在ADC转换模块的A0引脚。<br>
 
关于模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter可参考wiki:[[Matrix_-_Analog_to_Digital_Converter/zh|Matrix-Analog_to_Digital_Converter]] <br>
 
  
===编译测试程序===
+
===连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire===
进入Matrix代码仓库,切换到nanopi2分支
+
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。<br>
<syntaxhighlight lang="bash">
+
参考下图连接模块:<br>
$ cd matrix
+
[[File:Matrix-Photoresistor_nanopi_m2.jpg|frameless|600px|Matrix-Photoresistor_nanopi_m2]]
$ git checkout nanopi2
+
</syntaxhighlight>
+
  
编译Matrix配件代码
+
连接说明:
<syntaxhighlight lang="bash">
+
{| class="wikitable"
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+
|-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+
|Matrix-Photoresistor ||     
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+
|-
</syntaxhighlight>
+
|GND    || NanoPi M2 Pin9
注意:请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi 2配套的arm-linux-gcc-4.9.3。<br>
+
|-
编译成功后库文件位于install/lib目录下,而测试程序则位于install/usr/bin目录下,模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter对应的测试程序为matrix-adc。<br>
+
|5V    || NanoPi M2 Pin2
 +
|-
 +
|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 +
|}
  
===运行测试程序===
+
===连接NanoPi M3===
将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑,可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+
参考下图连接模块:<br>
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs,执行以下命令将Matrix的硬件驱动、库文件和测试程序拷贝到NanoPi 2的文件系统上。<br>
+
[[File:Matrix-Photoresistor_nanopi_m3.jpg|frameless|600px|Matrix-Photoresistor_nanopi_m3]]
 +
 
 +
连接说明:
 +
{| class="wikitable"
 +
|-
 +
|Matrix-Photoresistor ||     
 +
|-
 +
|GND    || NanoPi M3 Pin9
 +
|-
 +
|5V    || NanoPi M3 Pin2
 +
|-
 +
|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 +
|}
 +
 
 +
===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:<br>
 +
[[File:Matrix-Photoresistor_NanoPC-T2.jpg|frameless|600px|Matrix-Photoresistor_NanoPC-T2]]
 +
 
 +
连接说明:
 +
{| class="wikitable"
 +
|-
 +
|Matrix-Potentiometer ||     
 +
|-
 +
|GND    || NanoPC-T2 USB Host GND
 +
|-
 +
|5V    || NanoPC-T2 USB Host 5V
 +
|-
 +
|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 +
|}
 +
 
 +
==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:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
$ cp modules /media/rootfs/ -r
+
$ apt-get update && apt-get install git
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 +
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。
  
将SD卡重新插入NanoPi 2,上电启动,在Debian的shell终端中执行以下命令加载硬件驱动。<br>
+
编译并安装Matrix:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
$ cd /modules
+
$ cd matrix
$ insmod pcf8591.ko
+
$ make && make install
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
运行模块Matrix-Photoresistor的测试程序。<br>
+
运行测试程序:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ matrix-adc
 
$ matrix-adc
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 +
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。<br>
 
运行效果如下:<br>
 
运行效果如下:<br>
[[File:matrix-adc_result.png|frameless||matrix-adc_result]] <br>
+
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
The channel0 value is 2460
 +
</syntaxhighlight>
 +
光照强度越强,读到的值越小。
  
===代码展示===
+
==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-analog_to_digital_converter,内容如下:
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
int main(int argc, char ** argv)
 
int main(int argc, char ** argv)
Line 126: Line 165:
 
     int channel = 0;
 
     int channel = 0;
  
     if (argc == 2) {
+
     if (boardInit() < 0) {
         channel = atoi(argv[1]);
+
         printf("Fail to init board\n");
 +
        return -1;
 
     }
 
     }
 
      
 
      
 +
    if (argc == 2)
 +
        channel = atoi(argv[1]);
 +
    system("modprobe "DRIVER_MODULE);
 +
    signal(SIGINT, intHandler);
 
     for (i=0; i<ADC_READ_TIMES; i++) {
 
     for (i=0; i<ADC_READ_TIMES; i++) {
 
         if (pcf8591Read(channel, &value) != -1) {
 
         if (pcf8591Read(channel, &value) != -1) {
             printf("channel%d value=%d\n", channel, value);
+
             printf("The channel%d value is %d\n", channel, value);
 
         } else {
 
         } else {
             printf("Fail to get channel%d value\n", channel);      
+
             printf("Fail to get channel%d value\n", channel);
 
         }
 
         }
        usleep(10000);
 
 
     }
 
     }
 +
    system("rmmod "DRIVER_MODULE);
 +
   
 
     return 0;
 
     return 0;
 
}
 
}
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 +
API说明参考维基:[[Matrix API reference manual/zh|Matrix API reference manual]] <br>
 +
 +
==相关资料==

Latest revision as of 08:51, 10 November 2016

English

1 介绍

Photoresistor
  • Matrix-Photoresistor是一个光敏电阻模块。3-Pin 2.54mm排针接口,V接电源,G接地,S输出的模拟电压信号随着测试环境光照强度减小而增大,你可以把S输出的电压信号通过ADC转换为数字信号,得到与环境光线强度成反比的数字电压信号。
  • 输出电压范围:0--Vcc

2 特性

  • GPIO 3.3/5V电平
  • 体积小巧
  • 2.54mm排针接口
  • PCB尺寸(mm):8x24

Photoresistor.PCB

  • 引脚说明:
名称 描述
S 模拟GPIO
V 电源5V
G

3 工作原理

模块Matrix-Photoresistor的主要器件是一个光敏电阻,光敏电阻的制作材料具有在特定波长的光照射下,其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电,在外加电场的作用下作漂移运动,电子奔向电源的正极,空穴奔向电源的负极,从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。在电源激励下,输出端分压减小。

4 硬件连接

模块Matrix-Photoresistor输出的是模拟信号,需要使用ADC转换模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter将模拟信号转换为数字信号。
关于模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter的使用方法可参考wiki:Matrix-Analog_to_Digital_Converter

4.1 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-Photoresistor_nanopi_NEO

连接说明:

Matrix-Photoresistor
GND NanoPi NEO Pin9
5V NanoPi NEO Pin2
S Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0

4.2 连接NanoPi M1

参考下图连接模块:
Matrix-Photoresistor_nanopi_m1

连接说明:

Matrix-Photoresistor
GND NanoPi M1 Pin9
5V NanoPi M1 Pin2
S Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0

4.3 连接NanoPi 2

参考下图连接模块:
Matrix-Photoresistor_nanopi_2

连接说明:

Matrix-Photoresistor
GND NanoPi 2 Pin9
5V NanoPi 2 Pin2
S Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0

4.4 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-Photoresistor_nanopi_m2

连接说明:

Matrix-Photoresistor
GND NanoPi M2 Pin9
5V NanoPi M2 Pin2
S Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0

4.5 连接NanoPi M3

参考下图连接模块:
Matrix-Photoresistor_nanopi_m3

连接说明:

Matrix-Photoresistor
GND NanoPi M3 Pin9
5V NanoPi M3 Pin2
S Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0

4.6 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-Photoresistor_NanoPC-T2

连接说明:

Matrix-Potentiometer
GND NanoPC-T2 USB Host GND
5V NanoPC-T2 USB Host 5V
S Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0

5 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-adc

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 channel0 value is 2460

光照强度越强,读到的值越小。

6 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-analog_to_digital_converter,内容如下:

int main(int argc, char ** argv)
{
    int i = 0;
    int value = 0;
    int channel = 0;
 
    if (boardInit() < 0) {
        printf("Fail to init board\n");
        return -1;
    }
 
    if (argc == 2)
        channel = atoi(argv[1]);
    system("modprobe "DRIVER_MODULE);
    signal(SIGINT, intHandler);
    for (i=0; i<ADC_READ_TIMES; i++) {
        if (pcf8591Read(channel, &value) != -1) {
            printf("The channel%d value is %d\n", channel, value);
        } else {
            printf("Fail to get channel%d value\n", channel);
        }
    }
    system("rmmod "DRIVER_MODULE);
 
    return 0;
}

API说明参考维基:Matrix API reference manual

7 相关资料