Difference between revisions of "Matrix - Potentiometer/zh"

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(与NanoPi 2连接使用)
(连接NanoPC-T2)
 
(10 intermediate revisions by 2 users not shown)
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*模块主要器件是一个电位器,通过改变接入电路部分电阻线的长度来改变接入部分的电阻值,从而改变输出端的分压。
 
*模块主要器件是一个电位器,通过改变接入电路部分电阻线的长度来改变接入部分的电阻值,从而改变输出端的分压。
  
==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:https://github.com/friendlyarm/matrix.git <br>
+
模块Matrix-Potentiometer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-Potentiometer_nanopi_NEO.jpg|frameless|600px|Matrix-Potentiometer_nanopi_NEO]]
$ git clone https://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-Potentiometer和NanoPi 2:<br>
+
|-
[[File:Matrix-Potentiometer.jpg|frameless|600px|Matrix-Potentiometer]]
+
|Matrix-Potentiometer ||     
 +
|-
 +
|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-Potentiometer_nanopi_m1.jpg|frameless|600px|Matrix-Potentiometer_nanopi_m1]]
  
 
连接说明:
 
连接说明:
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
|Matrix-Analog_to_Digital_Converter || NanoPi 2     
+
|Matrix-Potentiometer ||    
 
|-
 
|-
|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-Potentiometer.jpg|frameless|600px|Matrix-Potentiometer]]
 +
 +
连接说明:
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
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|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 
|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 
|}
 
|}
电位器输出的是模拟信号,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-Potentiometer的S引脚接在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-Potentiometer_nanopi_m2.jpg|frameless|600px|Matrix-Potentiometer_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-Potentiometer ||     
$ 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-Potentiometer对应的测试程序为matrix-adc。<br>
+
|5V    || NanoPi M2 Pin2
硬件驱动模块位于modules目录下,对应的驱动源码都包含在在NanoPi 2的Linux内核仓库里:https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git <br>
+
|-
 +
|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-Potentiometer_nanopi_m3.jpg|frameless|600px|Matrix-Potentiometer_nanopi_m3]]
<syntaxhighlight lang="bash">
+
$ cp modules /media/rootfs/ -r
+
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
</syntaxhighlight>
+
 
+
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>
+
<syntaxhighlight lang="bash">
+
$ cd /modules
+
$ insmod pcf8591.ko
+
</syntaxhighlight>
+
 
+
运行模块Matrix-Potentiometer的测试程序。<br>
+
<syntaxhighlight lang="bash">
+
$ matrix-adc
+
</syntaxhighlight>
+
运行效果如下:<br>
+
[[File:matrix-adc_result.png|frameless||matrix-adc_result]] <br>
+
 
+
===代码展示===
+
<syntaxhighlight lang="c">
+
int main(int argc, char ** argv)
+
{
+
    int i = 0;
+
    int value = 0;
+
    int channel = 0;
+
 
+
    if (argc == 2) {
+
        channel = atoi(argv[1]);
+
    }
+
   
+
    for (i=0; i<ADC_READ_TIMES; i++) {
+
        if (pcf8591Read(channel, &value) != -1) {
+
            printf("channel%d value=%d\n", channel, value);
+
        } else {
+
            printf("Fail to get channel%d value\n", channel);       
+
        }
+
        usleep(10000);
+
    }
+
    return 0;
+
}
+
</syntaxhighlight>
+
 
+
==与NanoPi M2连接使用==
+
===硬件连接===
+
参考下图连接模块Matrix-Potentiometer和NanoPi M2:<br>
+
[[File:Matrix-Potentiometer.jpg|frameless|600px|Matrix-Potentiometer]]
+
  
 
连接说明:
 
连接说明:
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
|Matrix-Analog_to_Digital_Converter || NanoPi M2     
+
|Matrix-Potentiometer ||    
 
|-
 
|-
|SDA   || Pin3
+
|GND   || NanoPi M3 Pin9
 
|-
 
|-
|SCL    || Pin5
+
|5V    || NanoPi M3 Pin2
|-
+
|5V    || Pin4
+
 
|-
 
|-
|GND    || Pin6
+
|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-Potentiometer_NanoPC-T2.jpg|frameless|600px|Matrix-Potentiometer_NanoPC-T2]]
 +
 +
连接说明:
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
 
|Matrix-Potentiometer ||       
 
|Matrix-Potentiometer ||       
 
|-
 
|-
|GND    || NanoPi M2 Pin9
+
|GND    || NanoPC-T2 USB Host GND
 
|-
 
|-
|5V    || NanoPi M2 Pin2
+
|5V    || NanoPC-T2 USB Host 5V
 
|-
 
|-
 
|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 
|S      || Matrix-Analog_to_Digital_Converter A0
 
|}
 
|}
电位器输出的是模拟信号,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 M2上,然后将模块Matrix-Potentiometer的S引脚接在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===
+
==编译运行测试程序==
进入Matrix代码仓库,切换到nanopi_M2分支
+
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">
$ cd matrix
+
$ apt-get update && apt-get install git
$ git checkout nanopi_M2
+
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 +
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。
  
编译Matrix配件代码
+
编译并安装Matrix:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+
$ cd matrix
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+
$ make && make install
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
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-Potentiometer对应的测试程序为matrix-adc。<br>
 
硬件驱动模块位于modules目录下,对应的驱动源码都包含在在NanoPi M2的Linux内核仓库里:https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git <br>
 
  
===运行测试程序===
+
运行测试程序:
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>
+
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 M2的文件系统上。<br>
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
$ cp modules /media/rootfs/ -r
+
$ matrix-adc
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
 
</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>
将SD卡重新插入NanoPi M2,上电启动,在Debian的shell终端中执行以下命令加载硬件驱动。<br>
+
运行效果如下:<br>
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
$ cd /modules
+
The channel0 value is 2460
$ insmod pcf8591.ko
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
运行模块Matrix-Potentiometer的测试程序。<br>
+
==代码说明==
<syntaxhighlight lang="bash">
+
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:
$ matrix-adc
+
</syntaxhighlight>
+
运行效果如下:<br>
+
[[File:matrix-adc_result.png|frameless||matrix-adc_result]] <br>
+
 
+
===代码展示===
+
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
int main(int argc, char ** argv)
 
int main(int argc, char ** argv)
Line 225: Line 166:
 
     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 08:52, 10 November 2016

English

1 介绍

Potentiometer
  • Matrix-Potentiometer是一个简单的电位器模块,电位器最常见的用途是各式音响声源设备里的音量控制或电子设备里的各式准位与功率等的控制,也可以做为位置或角度的传感器,或者是作为钨丝灯泡调光器或电热丝功率调节器的控制元件等。
  • 引脚为3-Pin 2.54mm排针,V接电源,G接地,S信号输出模拟电压信号。您可以把S输出的电压信号通过ADC转换为数字信号。
  • 输出电压范围:0--Vcc

2 特性

  • GPIO
  • 体积小巧
  • 2.54mm排针接口
  • PCB尺寸(mm):8x24

Potentiometer_PCB

  • 引脚说明:
名称 描述
S 模拟GPIO
V 电源5V
G

3 工作原理

  • 电位器是一种具有三个端子,其中有两个固定接点与一个滑动接点,可经由滑动而改变滑动端与两个固定端间电阻值的电子零件,属于被动元件,使用时可形成不同的分压比率,改变滑动点的电位。
  • 模块主要器件是一个电位器,通过改变接入电路部分电阻线的长度来改变接入部分的电阻值,从而改变输出端的分压。

4 硬件连接

模块Matrix-Potentiometer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-Potentiometer_nanopi_NEO

连接说明:

Matrix-Potentiometer
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-Potentiometer_nanopi_m1

连接说明:

Matrix-Potentiometer
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-Potentiometer

连接说明:

Matrix-Potentiometer
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-Potentiometer_nanopi_m2

连接说明:

Matrix-Potentiometer
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-Potentiometer_nanopi_m3

连接说明:

Matrix-Potentiometer
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-Potentiometer_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

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