View source for Matrix - Temperature Sensor/zh

[[Matrix - Temperature Sensor|English]]

==介绍==
[[File:TemperatureSensor01.png|thumb|Temperature Sensor]]
* 模块Matrix-Temperature_Sensor用于检测温度。
* 搭载了一颗非常流行的TO-92封装的DS18B20芯片。从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电。DSl820的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源，因为每一个DSl820在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。我们把DS18B20的3个针脚全部引出，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， 带固定孔，方便嵌入到外壳
* 2.54mm排针接口，接线方便，通用性强
* PCB尺寸（mm）:8X24
[[File:temppcb.png|frameless|400px|温度传感器PCB]]

*引脚说明: 
{| class="wikitable"
|-
|名称 || 描述
|- 
|S    || GPIO
|-
|V    || 电源5V
|-
|G    || 地
|}

==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。

==下载Matrix源码==
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>
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>
*matrix-nanopi分支包含了Matrix对NanoPi的支持；
*matrix-tiny4412分支包含了Matrix对Tiny4412的支持；
*matrix-raspberrypi分支包含了Matrix对RaspberryPi的支持；

在主机PC上安装git，以Ubuntu14.04为例
<syntaxhighlight lang="bash">
$ sudo apt-get install git
</syntaxhighlight>

克隆Matrix配件代码仓库
<syntaxhighlight lang="bash">
$ git clone git://github.com/friendlyarm/matrix.git
</syntaxhighlight>
克隆完成后会得到一个matrix目录，里面存放着所有Matrix配件的代码。

==与NanoPi连接使用==
===准备工作===
在NanoPi上运行Debian系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器。参考wiki：[[NanoPi/zh|NanoPi]]

===硬件连接===
参考下图连接模块Matrix-Temperature_Sensor和NanoPi <br>
[[File:matrix-temperature_sensor_nanopi.jpg|frameless|600px|matrix-temperature_sensor_nanopi]]

连接说明：
{| class="wikitable"
|-
|Matrix-Temperature Sensor || NanoPi
|-
|S   || Pin7
|-
|V    || Pin3
|- 
|G   || Pin5
|}

===编译测试程序===
进入Matrix代码仓库，切换到matrix-nanopi分支
<syntaxhighlight lang="bash">
$ cd matrix
$ git checkout matrix-nanopi
</syntaxhighlight>

编译Matrix配件代码
<syntaxhighlight lang="bash">
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
</syntaxhighlight>
注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi-Debian配套的arm-linux-gcc-4.4.3。<br>
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/bin目录下，模块Matrix-Temperature_Sensor对应的测试程序为matrix-temperature_sensor。<br>

===运行测试程序===
拷贝库文件和测试程序到NanoPi的文件系统上
<syntaxhighlight lang="bash">
$ cp install/bin/* nanopi_rootfs/bin/
$ cp install/lib/* nanopi_rootfs/lib/ -d
</syntaxhighlight>

然后启动NanoPi，在Debian的shell终端中执行如下命令运行模块Matrix-Temperature_Sensor的测试程序 <br>
注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件正常连接。
<syntaxhighlight lang="bash">
$ matrix-temperature_sensor
</syntaxhighlight>

===代码展示===
<syntaxhighlight lang="c">
int main(int argc, char ** argv)
{
    int devFD = -1;
    int pin = GPIO_PIN1;
    char *temperature = (char *) malloc(32);
    memset(temperature, 0, 32);
    
    if (argc == 2) {
        parseCmd(argc, argv, &pin);
    } else {
        printf("Using default pin GPIO_PIN1\n");
    }

    if ((devFD = ds18b20Init(pin)) == -1) {
        printf("Fail to init ds18b20\n");
        return -1;
    }
    if (ds18b20Read(temperature) > 0) {
        printf("Temperature = %s\n", temperature);
    } else {
        printf("Fail to get temperature\n");		
    }
    free(temperature);
    ds18b20DeInit(devFD);
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

==与Tiny4412连接使用==
===准备工作===
参考Tiny4412光盘里的《友善之臂Ubuntu使用手册》，在Tiny4412上运行UbuntuCore系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器。<br>
注意：只能使用Tiny4412SDK-1506的底板。

===硬件连接===
参考下图连接模块Matrix-Temperature_Sensor和Tiny4412 <br>
[[File:matrix-temperature_sensor_tiny4412.jpg|frameless|600px|matrix-temperature_sensor_tiny4412]]

连接说明：
{| class="wikitable"
|-
|Matrix-Temperature Sensor || Tiny4412
|-
|S   || GPIO1 S
|-
|V    || GPIO1  5V
|- 
|G   || GPIO1 GND
|}

===编译测试程序===
进入Matrix代码仓库，切换到matrix-tiny4412分支
<syntaxhighlight lang="bash">
$ cd matrix
$ git checkout matrix-tiny4412
</syntaxhighlight>

编译Matrix配件代码
<syntaxhighlight lang="bash">
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- clean
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- install
</syntaxhighlight>
注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为tiny4412-UbuntuCore配套的arm-linux-gnueabihf-gcc-4.7.3。<br>
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/bin目录下，模块Matrix-Temperature_Sensor对应的测试程序为matrix-temperature_sensor。

===运行测试程序===
拷贝库文件和测试程序到Tiny4412的UbuntuCore的文件系统上
<syntaxhighlight lang="bash">
$ cp install/bin/* tiny4412_rootfs/bin/
$ cp install/lib/* tiny4412_rootfs/lib/ -d
</syntaxhighlight>

然后启动Tiny4412，在UbuntuCore的shell终端中执行如下命令运行模块Matrix-Temperature_Sensor的测试程序 <br>
注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件正常连接。
<syntaxhighlight lang="bash">
$ matrix-temperature_sensor
</syntaxhighlight>

===代码展示===
<syntaxhighlight lang="c">
int main(int argc, char ** argv)
{
    int devFD = -1;
    int pin = GPIO_PIN1;
    char *temperature = (char *) malloc(32);
    memset(temperature, 0, 32);
    
    if (argc == 2) {
        parseCmd(argc, argv, &pin);
    } else {
        printf("Using default pin GPIO_PIN1\n");
    }

    if ((devFD = ds18b20Init(pin)) == -1) {
        printf("Fail to init ds18b20\n");
        return -1;
    }
    if (ds18b20Read(temperature) > 0) {
        printf("Temperature = %s\n", temperature);
    } else {
        printf("Fail to get temperature\n");		
    }
    free(temperature);
    ds18b20DeInit(devFD);
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

==与RaspberryPi连接使用==

==与Arduino连接使用==

==相关资料==