Matrix - Temperature Sensor/zh

English

1 介绍

Temperature Sensor

• 模块Matrix-Temperature_Sensor用于检测温度。
• 搭载了一颗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GPIO, 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。V对应电源引脚，G对应地引脚，S对应数据引脚。

2 特性

• -55摄氏度到+125摄氏度
• 一线协议
• 体积小巧
• 2.54mm排针接口，接线方便，通用性强
• PCB尺寸（mm）:8X24

• 引脚说明:

名称	描述
S	GPIO
V	电源5V
G	地

3 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。

4 硬件连接

4.1 连接NanoPi NEO

NanoPi M1和NanoPi NEO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-Temperature_Sensor_nanopi_NEO

连接说明：

Matrix-Temperature_Sensor	NanoPi NEO
S	Pin7
V	Pin4
G	Pin6

4.2 连接NanoPi M1

参考下图连接模块：

连接说明：

Matrix-Temperature_Sensor	NanoPi M1
S	Pin7
V	Pin4
G	Pin6

4.3 连接NanoPi 2

参考下图连接模块：

连接说明：

Matrix-Temperature_Sensor	NanoPi 2
S	Pin7
V	Pin4
G	Pin6

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：

连接说明：

Matrix-Temperature_Sensor	NanoPi M2
S	Pin7
V	Pin4
G	Pin6

4.5 连接NanoPi M3

参考下图连接模块：
Matrix-Temperature_Sensor_nanopi_m3

连接说明：

Matrix-Temperature_Sensor	NanoPi M3
S	Pin7
V	Pin4
G	Pin6

4.6 连接NanoPC-T2

参考下图连接模块：
Matrix-Temperature_Sensor_NanoPC-T2

连接说明：

Matrix-Temperature_Sensor	NanoPC-T2
S	Pin15
V	Pin29
G	Pin30

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-temp_sensor

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 temperature is 27.312 C

成功读取温度值。

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-temperature_sensor，内容如下:

int main(int argc, char ** argv)
{
    char temperature[BUF_SIZE], modStr[BUF_SIZE];
    int board;
    int pin=GPIO_PIN(7);
 
    if ((board = boardInit()) < 0) {
        printf("Fail to init board\n");
        return -1;
    }
    if (board == BOARD_NANOPI_T2)
        pin = GPIO_PIN(15);
 
    if (argc == 2)
        pin = atoi(argv[1]);
    sprintf(modStr, "modprobe %s gpio=%d", TEMP_GPIO_DRIVER_MODULE, pintoGPIO(pin));
    printf("%s\n", modStr);
    system(modStr);
    system("modprobe "TEMP_DRIVER_MODULE);
    sleep(1);
    memset(temperature, 0, BUF_SIZE);
    if (ds18b20Read(temperature) > 0) {
        printf("The temperature is %.3f C\n", atoi(temperature)/1000.0);
    } else {
        printf("Fail to get temperature\n");        
    }
    system("rmmod "TEMP_GPIO_DRIVER_MODULE);
    system("rmmod "TEMP_DRIVER_MODULE);
    return 0;
}

API说明参考维基：Matrix API reference manual