Matrix - Button/zh

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English

1 介绍

按键
  • 模块Matrix-Button用于检测按键事件。
  • 未按时输出高电平，按下后输出低电平。

2 特性

  • 使用标准的3 PIN接口
  • 尺寸为 8x24mm
  • PCB尺寸（mm）：8x24

BTN-01.PCB

  • 引脚说明:
名称 描述
S GPIO
V 电源5V
G 地

3 工作原理

  • Matrix-Button主要器件是一个瞬时（非自锁）按钮开关，通过3-Pin 2.54mm排针中的S信号输出按钮开关的状态。
  • 平时没有按下按钮时触点断开，S输出高电平；当按下按钮时触点导通，S输出低电平，直到松开才恢复高电平。

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-Button和NanoPi 2：
Matrix-Button_nanopi_2

连接说明：

Matrix-Button NanoPi 2
S Pin7
V Pin4
G Pin6

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-Button对应的测试程序为matrix-button。
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

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 matrix_gpio_int.ko

运行模块Matrix-Button的测试程序。

$ matrix-button

运行效果如下：
matrix-button_result

5.4 代码展示

static struct sensor button[] = {
        {
                GPIO_PIN(7),
                IRQ_TYPE_EDGE_FALLING,
        }
};
int main(int argc, char ** argv)
{
    int i;
    int retSize = -1;
    char value[ARRAY_SIZE(button)];
    int devFD = -1;
 
    if (argc == 2) {
        button[0].pin = atoi(argv[1]);
    }
 
    printf("Using GPIO_PIN(%d)\n", button[0].pin);
    if ((devFD =sensorInit(button, ARRAY_SIZE(button))) == -1) {
        printf("Fail to init sensor\n");
        return -1;
    }
    printf("Press the button...\n");
    if ((retSize = sensorRead(devFD, value, ARRAY_SIZE(button))) == -1) {
        printf("Fail to read sensors\n");
    }
    if (retSize > 0) {
        i = 0;
        for (i=0; i<retSize; i++) {
            printf("Button[%d]:%d\n", i, value[i]);
        }
    }
    sensorDeinit(devFD);
    return 0;
}

6 与NanoPi M2连接使用

6.1 硬件连接

参考下图连接模块Matrix-Button和NanoPi M2：
Matrix-Button_nanopi_M2

连接说明：

Matrix-Button NanoPi M2
S Pin7
V Pin4
G Pin6

6.2 编译测试程序

进入Matrix代码仓库，切换到nanopi_M2分支 

$ cd matrix
$ git checkout nanopi_M2

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-Button对应的测试程序为matrix-button。
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

6.3 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 M2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 M2，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 matrix_gpio_int.ko

运行模块Matrix-Button的测试程序。

$ matrix-button

运行效果如下：
matrix-button_result

6.4 代码展示

static struct sensor button[] = {
        {
                GPIO_PIN(7),
                IRQ_TYPE_EDGE_FALLING,
        }
};
int main(int argc, char ** argv)
{
    int i;
    int retSize = -1;
    char value[ARRAY_SIZE(button)];
    int devFD = -1;
 
    if (argc == 2) {
        button[0].pin = atoi(argv[1]);
    }
 
    printf("Using GPIO_PIN(%d)\n", button[0].pin);
    if ((devFD =sensorInit(button, ARRAY_SIZE(button))) == -1) {
        printf("Fail to init sensor\n");
        return -1;
    }
    printf("Press the button...\n");
    if ((retSize = sensorRead(devFD, value, ARRAY_SIZE(button))) == -1) {
        printf("Fail to read sensors\n");
    }
    if (retSize > 0) {
        i = 0;
        for (i=0; i<retSize; i++) {
            printf("Button[%d]:%d\n", i, value[i]);
        }
    }
    sensorDeinit(devFD);
    return 0;
}

7 与NanoPC-T2连接使用

7.1 硬件连接

参考下图连接模块Matrix-Button和NanoPC-T2：
Matrix-Button_NanoPC-T2

连接说明：

Matrix-Button NanoPC-T2
S Pin14
V Pin29
G Pin30

7.2 编译测试程序

进入Matrix代码仓库，切换到NanoPC-T2分支 

$ cd matrix
$ git checkout NanoPC-T2

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-Button对应的测试程序为matrix-button。
硬件驱动模块位于modules目录下，对应的驱动源码都包含在在NanoPC-T2的Linux内核仓库里：https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git

7.3 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NanoPC-T2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NanoPC-T2，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 matrix_gpio_int.ko

运行模块Matrix-Button的测试程序。

$ matrix-button

运行效果如下：
matrix-button_result

7.4 代码展示

static struct sensor button[] = {
        {
                GPIO_PIN(7),
                IRQ_TYPE_EDGE_FALLING,
        }
};
int main(int argc, char ** argv)
{
    int i;
    int retSize = -1;
    char value[ARRAY_SIZE(button)];
    int devFD = -1;
 
    if (argc == 2) {
        button[0].pin = atoi(argv[1]);
    }
 
    printf("Using GPIO_PIN(%d)\n", button[0].pin);
    if ((devFD =sensorInit(button, ARRAY_SIZE(button))) == -1) {
        printf("Fail to init sensor\n");
        return -1;
    }
    printf("Press the button...\n");
    if ((retSize = sensorRead(devFD, value, ARRAY_SIZE(button))) == -1) {
        printf("Fail to read sensors\n");
    }
    if (retSize > 0) {
        i = 0;
        for (i=0; i<retSize; i++) {
            printf("Button[%d]:%d\n", i, value[i]);
        }
    }
    sensorDeinit(devFD);
    return 0;
}

8 与NanoPi连接使用

8.1 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 & How to Build the Compiling Environment。
注意: 只有使用nanopi-v4.1.y-matrix分支编译出来的内核才能配合Matrix配件正常工作。
下载NanoPi内核源代码并编译: 

$ git clone https://github.com/friendlyarm/linux-4.x.y.git
$ cd linux-4.x.y
$ git checkout nanopi-v4.1.y-matrix
$ make nanopi_defconfig
$ touch .scmversion
$ make

编译好后的zImage位于内核源码arch/arm/boot/目录下，把该zImage替换掉NanoPi烧写文件sd-fuse_nanopi/prebuilt下的zImage，重新制作SD卡即可。

8.2 硬件连接

参考下图连接模块Matrix-Button和NanoPi：
matrix-button_nanopi

连接说明：

Matrix-Button NanoPi
S Pin7
V Pin4
G Pin6

8.3 编译测试程序

进入Matrix代码仓库，切换到nanopi分支 

$ cd matrix
$ git checkout nanopi

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-Debian配套的arm-linux-gcc-4.4.3。
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-Button对应的测试程序为matrix-button。

8.4 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，执行以下命令可将Matrix的所有库文件和测试程序拷贝到NanoPi的文件系统上。

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

将SD卡重新插入NanoPi，上电启动，在Debian的shell终端中执行以下命令运行模块Matrix-Button的测试程序。

$ matrix-button

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。

8.5 代码展示

int main(int argc, char ** argv)
{
    int i;
    int retSize = -1;
    char value[ARRAY_SIZE(button)];
    int devFD = -1;
 
    printf("Using pin GPIO_PIN1\n");
    if ((devFD =sensorInit(button, ARRAY_SIZE(button))) == -1) {
        printf("Fail to init sensor\n");
        return -1;
    }
    printf("Press the button...\n");
    if ((retSize = sensorRead(devFD, value, ARRAY_SIZE(button))) == -1) {
        printf("Fail to read sensors\n");
    }
    if (retSize > 0) {
        i = 0;
        for (i=0; i<retSize; i++) {
            printf("Button[%d]:%d\n", i, value[i]);
        }
    }
    sensorDeinit(devFD);
    return 0;
}

9 与Tiny4412连接使用

9.1 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。
注意：只能使用Tiny4412SDK-1506的底板。

9.2 硬件连接

参考下图连接模块Matrix-Button和Tiny4412
matrix-button_tiny4412

连接说明：

Matrix-Button Tiny4412
S GPIO1 S
V GPIO1 5V
G GPIO1 GND

9.3 编译测试程序

进入Matrix代码仓库，切换到tiny4412分支 

$ cd matrix
$ git checkout tiny4412

编译Matrix配件代码 

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

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。
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-Button对应的测试程序为matrix-button。

9.4 运行测试程序

将带有UbuntuCore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，执行以下命令可将Matrix的所有库文件和测试程序拷贝到Tiny4412的文件系统上。

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

将SD卡重新插入Tiny4412，上电启动，在UbuntuCore的shell终端中执行以下命令运行模块Matrix-Button的测试程序。

$ matrix-button

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。

9.5 代码展示

int main(int argc, char ** argv)
{
    int i;
    int retSize = -1;
    char value[ARRAY_SIZE(button)];
    int devFD = -1;
 
    printf("Using pin GPIO_PIN1\n");
    if ((devFD =sensorInit(button, ARRAY_SIZE(button))) == -1) {
        printf("Fail to init sensor\n");
        return -1;
    }
    printf("Press the button...\n");
    if ((retSize = sensorRead(devFD, value, ARRAY_SIZE(button))) == -1) {
        printf("Fail to read sensors\n");
    }
    if (retSize > 0) {
        i = 0;
        for (i=0; i<retSize; i++) {
            printf("Button[%d]:%d\n", i, value[i]);
        }
    }
    sensorDeinit(devFD);
    return 0;
}

10 与RaspberryPi连接使用

11 与Arduino连接使用

12 相关资料

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