Matrix - Potentiometer/zh

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

• 引脚说明:

名称	描述
S	模拟GPIO
V	电源5V
G	地

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 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-Potentiometer和NanoPi 2：

连接说明：

Matrix-Analog_to_Digital_Converter	NanoPi 2
SDA	Pin3
SCL	Pin5
5V	Pin4
GND	Pin6

Matrix-Potentiometer
GND	NanoPi 2 Pin9
5V	NanoPi 2 Pin2
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。
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。
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-Potentiometer对应的测试程序为matrix-adc。
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 pcf8591.ko

运行模块Matrix-Potentiometer的测试程序。

$ matrix-adc

运行效果如下：

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;
}