Matrix - Ball Rolling Switch/zh

English

1 介绍

BAll Rolling Switch

• Matrix-Ball_Rolling_Switch是一个滚珠开关模块，电气特性与水银开关近似，解决了水银开关易破损、氧化、漏气、寿命短、污染环境等弊端。
• 开关本身无方向，360°任何一个方向倾斜到一定的角度(15°-45°)时，就会产生一个开关信号，信号传入施密特触发器反向后输出。

2 特性

• GPIO
• 体积小巧
• 2.54mm排针接口
• PCB尺寸（mm）：16x16

• 引脚说明:

名称	描述
S	数字GPIO
V	电源5V
G	地

3 工作原理

3-Pin 2.54mm排针，V接电源，G接地，S为模块数字信号输出，当开关倾斜，开关内的金属球珠滚动到开关一侧，导通触点时，开关输出高电平到施密特触发器，再通过触发器内部的逆变器反向，模块输出低电平；当开关内的金属球珠滚动到开关的另一侧，断开触点时，滚珠开关输出低电平到施密特触发器，触发器内部的逆变器反向，此时，模块输出高电平。

4 硬件连接

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-BAll_Rolling_Switch_nanopi_NEO

连接说明：

Matrix-Ball_Rolling_Switch	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-Ball_Rolling_Switch	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-Ball_Rolling_Switch	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-Ball_Rolling_Switch	NanoPi M2
S	Pin7
V	Pin4
G	Pin6

4.5 连接NanoPi M3

参考下图连接模块：
Matrix-Ball_Rolling_Switch_nanopi_m3

连接说明：

Matrix-Ball_Rolling_Switch	NanoPi M3
S	Pin7
V	Pin4
G	Pin6

4.6 连接NanoPC-T2

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

连接说明：

Matrix-Ball_Rolling_Switch	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-gpio_int

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：

Waiting event...
Device[0] value is 1

倾斜模块时会检测到事件。

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-gpio_int，内容如下:

int main(int argc, char ** argv)
{
    int i, board;
    int retSize = -1;
    char value[ARRAY_SIZE(dev)];
 
    if ((board = boardInit()) < 0)
        printf("Fail to init board\n");
 
    if (argc == 2) {
        dev[0].pin = atoi(argv[1]);
    }
    printf("Using GPIO_PIN(%d)\n", dev[0].pin);
    system("modprobe "DRIVER_MODULE);
    signal(SIGINT, intHandler);
    if (board == BOARD_NANOPI_T2)
        dev[0].pin = GPIO_PIN(15);
    if ((devFD =sensorInit(dev, ARRAY_SIZE(dev))) == -1) {
        printf("Fail to init sensor\n");
        return -1;
    }
    printf("Waiting event...\n");
    if ((retSize = sensorRead(devFD, value, ARRAY_SIZE(dev))) == -1) {
        printf("Fail to read sensors\n");
    }
    if (retSize > 0) {
        i = 0;
        for (i=0; i<retSize; i++) {
            printf("dev[%d] value: %d\n", i, value[i]);
        }
    }
    sensorDeinit(devFD);
    system("rmmod "DRIVER_MODULE);
    return 0;
}

API说明参考维基：Matrix API reference manual

7 相关资料

• [Schematic](Matrix - Ball Rolling Switch-Schematic.pdf)