Difference between revisions of "Matrix - Photoresistor"

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==介绍==
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*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。
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*输出电压范围：0--Vcc
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==特性==
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* GPIO 3.3/5V电平
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* 体积小巧
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* 2.54mm排针接口
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* 引脚说明:
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==工作原理==
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*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。
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==下载Matrix源码==
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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>
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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>
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* nanopi分支用于支持NanoPi；
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* nanopi2分支用于支持NanoPi 2；
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* raspberrypi分支用于支持RaspberryPi；
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克隆Matrix配件代码仓库
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===硬件连接===
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参考下图连接模块Matrix-Photoresistor和NanoPi 2：<br>
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连接说明：
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|Matrix-Analog_to_Digital_Converter || NanoPi 2     
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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>
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先把模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter接在NanoPi 2上，然后将模块Matrix-Photoresistor的S引脚接在ADC转换模块的A0引脚。<br>
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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>
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===编译测试程序===
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进入Matrix代码仓库，切换到nanopi2分支
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编译Matrix配件代码
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$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
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$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
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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>
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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-Photoresistor对应的测试程序为matrix-adc。<br>
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===运行测试程序===
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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>
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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>
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$ cp modules /media/rootfs/ -r
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$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
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$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
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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>
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$ cd /modules
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$ insmod pcf8591.ko
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运行模块Matrix-Photoresistor的测试程序。<br>
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$ matrix-adc
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运行效果如下：<br>
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[[File:matrix-adc_result.png|frameless||matrix-adc_result]] <br>
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===代码展示===
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int main(int argc, char ** argv)
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{
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    int i = 0;
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    int value = 0;
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    int channel = 0;
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    if (argc == 2) {
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        channel = atoi(argv[1]);
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    }
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    for (i=0; i<ADC_READ_TIMES; i++) {
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        if (pcf8591Read(channel, &value) != -1) {
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            printf("channel%d value=%d\n", channel, value);
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        } else {
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            printf("Fail to get channel%d value\n", channel);       
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        }
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        usleep(10000);
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    }
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    return 0;
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}
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Revision as of 09:57, 31 December 2015

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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 地

3 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。

4 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：https://github.com/friendlyarm/matrix.git
该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。

  • 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 

$ sudo apt-get install git

克隆Matrix配件代码仓库 

$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git

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。

5 与NanoPi 2连接使用

5.1 硬件连接

参考下图连接模块Matrix-Photoresistor和NanoPi 2：
Matrix-Photoresistor_nanopi_2

连接说明：

Matrix-Analog_to_Digital_Converter NanoPi 2
SDA Pin3
SCL Pin5
5V Pin4
GND Pin6
Matrix-Photoresistor
GND NanoPi 2 Pin9
5V NanoPi 2 Pin2
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。
先把模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter接在NanoPi 2上，然后将模块Matrix-Photoresistor的S引脚接在ADC转换模块的A0引脚。
关于模块Matrix-Analog_to_Digital_Converter可参考wiki：Matrix-Analog_to_Digital_Converter。

5.2 编译测试程序

进入Matrix代码仓库，切换到nanopi2分支 

$ cd matrix
$ git checkout nanopi2

编译Matrix配件代码 

$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install

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。
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-Photoresistor对应的测试程序为matrix-adc。

5.3 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。
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。

$ cp modules /media/rootfs/ -r
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/

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。

$ cd /modules
$ insmod pcf8591.ko

运行模块Matrix-Photoresistor的测试程序。

$ matrix-adc

运行效果如下：
matrix-adc_result

5.4 代码展示

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;
}
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