Difference between revisions of "Matrix - Pressure and Temperature Sensor/zh"

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(工作原理)
(连接NanoPC-T2)
 
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[[File:Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_Calculat.png|frameless|400px|]]
 
[[File:Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_Calculat.png|frameless|400px|]]
 
* 计算海平面气压,使用测量压力P和绝对高度可以计算出海平面气压:
 
* 计算海平面气压,使用测量压力P和绝对高度可以计算出海平面气压:
[[File:Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_Calculat01.png|frameless|400px|]]
+
[[File:Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_Calculat01.png|frameless|400px|]] <br>
 
这样,不同海拔 Δaltitude = 10米对应于1.2hPa海平面变化。
 
这样,不同海拔 Δaltitude = 10米对应于1.2hPa海平面变化。
  
==下载Matrix源码==
+
==硬件连接==
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:git://github.com/friendlyarm/matrix.git <br>
+
===连接NanoPi NEO/NanoPi NEO Air===
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>
+
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。<br>
* nanopi分支包含了Matrix对NanoPi的支持;
+
* tiny4412分支包含了Matrix对Tiny4412的支持;
+
* raspberrypi分支包含了Matrix对RaspberryPi的支持;
+
  
在主机PC上安装git,以Ubuntu14.04为例
+
参考下图连接模块:<br>
<syntaxhighlight lang="bash">
+
[[File:Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi_NEO.jpg|frameless|600px|Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi_NEO]]
$ sudo apt-get install git
+
</syntaxhighlight>
+
  
克隆Matrix配件代码仓库
+
连接说明:
<syntaxhighlight lang="bash">
+
{| class="wikitable"
$ git clone git://github.com/friendlyarm/matrix.git
+
|-
</syntaxhighlight>
+
|Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor || NanoPi NEO     
克隆完成后会得到一个matrix目录,里面存放着所有Matrix配件的代码。
+
|-
 
+
|SDA    || Pin3
==与NanoPi连接使用==
+
|-
===准备工作===
+
|SCL    || Pin5
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/zh|NanoPi]] <br>
+
|-  
注意:必须使用nanopi-v4.1.y-matrix分支编译出来的内核。<br>
+
|5V    || Pin4
下载NanoPi内核源代码并编译
+
|-
<syntaxhighlight lang="bash">
+
|GND    || Pin6
$ 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
+
</syntaxhighlight>
+
  
===硬件连接===
+
===连接NanoPi M1===
参考下图连接模块Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor和NanoPi <br>
+
参考下图连接模块:<br>
[[File:Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi.jpg|frameless|600px|Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi]]
+
[[File:Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi_m1.jpg|frameless|600px|Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi_m1]]
  
 
连接说明:
 
连接说明:
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
|Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi || NanoPi
+
|Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor || NanoPi M1     
 
|-
 
|-
 
|SDA    || Pin3
 
|SDA    || Pin3
Line 83: Line 72:
 
|SCL    || Pin5
 
|SCL    || Pin5
 
|-  
 
|-  
|5V       || Pin4
+
|5V     || Pin4
 
|-
 
|-
|GND     || Pin6
+
|GND   || Pin6
 
|}
 
|}
  
===编译测试程序===
+
===连接NanoPi 2===
进入Matrix代码仓库,切换到nanopi分支
+
参考下图连接模块:<br>
<syntaxhighlight lang="bash">
+
[[File:Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi_2.jpg|frameless|600px|Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi_2]]
$ cd matrix
+
$ git checkout nanopi
+
</syntaxhighlight>
+
  
编译Matrix配件代码
+
连接说明:
<syntaxhighlight lang="bash">
+
{| class="wikitable"
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+
|-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+
|Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor || NanoPi 2
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+
|-
</syntaxhighlight>
+
|SDA    || Pin3
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。<br>
+
|-
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-Pressure_and_Temperature_Sensor对应的测试程序为matrix-pressure_temp。<br>
+
|SCL    || Pin5
 +
|-  
 +
|5V    || Pin4
 +
|-
 +
|GND    || Pin6
 +
|}
  
===运行测试程序===
+
===连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire===
拷贝库文件和测试程序到NanoPi的文件系统上
+
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。<br>
<syntaxhighlight lang="bash">
+
参考下图连接模块:<br>
$ cp install/usr/bin/* nanopi_rootfs/usr/bin/
+
[[File:Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi_M2.jpg|frameless|600px|Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi_M2]]
$ cp install/lib/* nanopi_rootfs/lib/ -d
+
</syntaxhighlight>
+
  
然后启动NanoPi,在Debian的shell终端中执行以下命令加载驱动
+
连接说明:
<syntaxhighlight lang="bash">
+
{| class="wikitable"
$ modprobe bmp085-i2c
+
|-
</syntaxhighlight>
+
| || NanoPi M2     
 +
|-
 +
|SDA    || Pin3
 +
|-
 +
|SCL    || Pin5
 +
|-
 +
|5V    || Pin4
 +
|-
 +
|GND    || Pin6
 +
|}
  
运行模块Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor的测试程序 <br>
+
===连接NanoPi M3===
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。
+
参考下图连接模块:<br>
<syntaxhighlight lang="bash">
+
[[File:Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi_M3.jpg|frameless|600px|Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi_M3]]
$ matrix-pressure_temp
+
</syntaxhighlight>
+
  
===代码展示===
+
连接说明:
<syntaxhighlight lang="c">
+
{| class="wikitable"
int main(int argc, char ** argv)
+
|-
{
+
| || NanoPi M3     
    int ret = -1;
+
|-
    int bmpTemp = 0;
+
|SDA    || Pin3
    int bmpPressure = 0;
+
|-
    float altitude = 0;
+
|SCL    || Pin5
   
+
|-  
    if ((ret = bmp180Read(BMP180_TEMP, &bmpTemp)) != -1) {
+
|5V     || Pin4
        printf("Get temperature : %.1f C\n", (float)bmpTemp / 10);
+
|-
    } else {
+
|GND    || Pin6
        printf("Faided to get humidity\n");
+
|}
    }
+
 
+
    if ((ret = bmp180Read(BMP180_PRESSURE, &bmpPressure)) != -1) {
+
        printf("Get pressure : %.2f hPa\n", (float)bmpPressure / 100);
+
     } else {
+
        printf("Faided to get pressure\n");
+
    }
+
 
+
    altitude = 44330 * ( 1 - pow( ((float)bmpPressure / 100 / 1013.25), (1/5.255) ) );
+
    printf("Get altitude : %.2f m\n", altitude);
+
    return 0;
+
}
+
</syntaxhighlight>
+
 
+
==与Tiny4412连接使用==
+
===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。<br>
+
注意:只能使用Tiny4412SDK-1506的底板。
+
  
===硬件连接===
+
===连接NanoPC-T2/NanoPC-T3===
参考下图连接模块Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor和Tiny4412 <br>
+
由于NanoPC-T2跟NanoPC-T3的引脚是一样的,所以连接方式是一样的,这里仅以T2为例,参考下图连接模块:<br>
[[File:Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_tiny4412.jpg|frameless|600px|Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_tiny4412]]
+
[[File:Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_NanoPC-T2.jpg|frameless|600px|Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_NanoPC-T2]]
  
 
连接说明:
 
连接说明:
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
|Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor || Tiny4412
+
|Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor || NanoPC-T2
 
|-
 
|-
|SDA    || CON18 SDA
+
|SDA    || Pin6
 
|-
 
|-
|SCL    || CON18 SCL
+
|SCL    || Pin5
 
|-  
 
|-  
|5V       || CON18 5V
+
|5V     || Pin29
 
|-
 
|-
|GND     || CON18 GND
+
|GND   || Pin30
 
|}
 
|}
  
===编译测试程序===
+
==编译运行测试程序==
进入Matrix代码仓库,切换到tiny4412分支
+
启动开发板并运行Debian系统,进入系统后克隆Matrix代码仓库:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
$ cd matrix
+
$ apt-get update && apt-get install git
$ git checkout tiny4412
+
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 +
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。
  
编译Matrix配件代码
+
编译并安装Matrix:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- clean
+
$ cd matrix
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
+
$ make && make install
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- install
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
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。<br>
 
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-Pressure_and_Temperature_Sensor对应的测试程序为matrix-pressure_temp。
 
  
===运行测试程序===
+
运行测试程序:
拷贝库文件和测试程序到Tiny4412的UbuntuCore的文件系统上
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
$ cp install/usr/bin/* tiny4412_rootfs/usr/bin/
+
$ matrix-pressure_temp
$ cp install/lib/* tiny4412_rootfs/lib/ -d
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 
+
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。<br>
然后启动Tiny4412,在UbuntuCore的shell终端中执行以下命令加载驱动
+
运行效果如下:<br>
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
$ modprobe bmp085-i2c
+
The temperature is 26.6 C
 +
The pressure is 983.91 hPa
 +
The altitude is 247.18
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
运行模块Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor的测试程序 <br>
+
==代码说明==
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。
+
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-pressure_and_temperature_sensor,内容如下:
<syntaxhighlight lang="bash">
+
$ matrix-pressure_temp
+
</syntaxhighlight>
+
 
+
===代码展示===
+
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
int main(int argc, char ** argv)  
 
int main(int argc, char ** argv)  
 
{  
 
{  
 
     int ret = -1;
 
     int ret = -1;
     int bmpTemp = 0;
+
     int bmpTemp=0, bmpPressure=0;
     int bmpPressure = 0;
+
     int board;
 
     float altitude = 0;
 
     float altitude = 0;
 
      
 
      
 +
    if ((board = boardInit()) < 0) {
 +
        printf("Fail to init board\n");
 +
        return -1;
 +
    }
 +
   
 +
    system("modprobe "DRIVER_MODULE);
 
     if ((ret = bmp180Read(BMP180_TEMP, &bmpTemp)) != -1) {
 
     if ((ret = bmp180Read(BMP180_TEMP, &bmpTemp)) != -1) {
         printf("Get temperature : %.1f C\n", (float)bmpTemp / 10);
+
         printf("The temperature is %.1f C\n", (float)bmpTemp / 10);
 
     } else {
 
     } else {
 
         printf("Faided to get humidity\n");
 
         printf("Faided to get humidity\n");
 
     }
 
     }
 
 
     if ((ret = bmp180Read(BMP180_PRESSURE, &bmpPressure)) != -1) {
 
     if ((ret = bmp180Read(BMP180_PRESSURE, &bmpPressure)) != -1) {
         printf("Get pressure : %.2f hPa\n", (float)bmpPressure / 100);
+
         printf("The pressure is %.2f hPa\n", (float)bmpPressure / 100);
 
     } else {
 
     } else {
 
         printf("Faided to get pressure\n");
 
         printf("Faided to get pressure\n");
Line 228: Line 204:
  
 
     altitude = 44330 * ( 1 - pow( ((float)bmpPressure / 100 / 1013.25), (1/5.255) ) );
 
     altitude = 44330 * ( 1 - pow( ((float)bmpPressure / 100 / 1013.25), (1/5.255) ) );
     printf("Get altitude : %.2f m\n", altitude);
+
     printf("The altitude is %.2f m\n", altitude);
 +
    system("rmmod "DRIVER_MODULE);
 
     return 0;
 
     return 0;
 
}
 
}
 
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 
+
API说明参考维基:[[Matrix API reference manual/zh|Matrix API reference manual]] <br>
==与RaspberryPi连接使用==
+
 
+
==与Arduino连接使用==
+
 
+
==相关资料==
+
[https://ae-bst.resource.bosch.com/media/products/dokumente/bmp180/BST-BMP180-DS000-12~1.pdf BMP180.pdf]
+

Latest revision as of 08:54, 10 November 2016

English

1 介绍

Matrix-Pressure and Temperature Sensor.png
  • BMP180是一款高精度、小体积、超低能的压力传感器,适用于移动电话、PDAs、GPS导航设备和户外设备。在与仅仅0.25米低空噪音快速转换时,BMP180提供卓越的性能。使用IIC接口可以很轻松的跟主控制器系统进行通讯。
  • BMP180基于压阻式技术EMC稳健性、高精度以及线性长期稳定性,被设计用来直接连接带有I2C总线接口的移动设备小型控制器。
  • BMP180的EEPROM值会补偿气压以及温度值。BMP180包含压阻式传感器、模拟数字转换器、EEPROM控制单元和IIC接口。

2 特性

  • I2C,3.3V
  • 气压值 (16 to 19 bit)
  • 温度值 (16 bit)
  • PCB Dimension(mm): 16 x 16

Matrix-Pressure and Temperature Sensor PCB.png

  • 引脚说明:
名称 描述
SDA I2C SDA
SCL I2C SCL
5V 电源5V
GND

3 工作原理

  • 模式(超低功率、标准高,超高分辨率)可以选择通过变量过采样设置(0,1,2,3)的C代码。
  • 计算真实的气压和温度值步长为 1pa(= 0.01 hpa = 0.01 mbar),温度的步长为 0.1°C。
  • 计算绝对高度,测量压力p和压力在海平面1013.25 p0例如hpa,海拔米可以与国际气压公式计算:

Matrix-Pressure and Temperature Sensor Calculat.png

  • 计算海平面气压,使用测量压力P和绝对高度可以计算出海平面气压:

Matrix-Pressure and Temperature Sensor Calculat01.png
这样,不同海拔 Δaltitude = 10米对应于1.2hPa海平面变化。

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-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi_NEO

连接说明:

Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor NanoPi NEO
SDA Pin3
SCL Pin5
5V Pin4
GND Pin6

4.2 连接NanoPi M1

参考下图连接模块:
Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi_m1

连接说明:

Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor NanoPi M1
SDA Pin3
SCL Pin5
5V Pin4
GND Pin6

4.3 连接NanoPi 2

参考下图连接模块:
Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi_2

连接说明:

Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor NanoPi 2
SDA Pin3
SCL Pin5
5V Pin4
GND 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:
Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi_M2

连接说明:

NanoPi M2
SDA Pin3
SCL Pin5
5V Pin4
GND Pin6

4.5 连接NanoPi M3

参考下图连接模块:
Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_nanopi_M3

连接说明:

NanoPi M3
SDA Pin3
SCL Pin5
5V Pin4
GND Pin6

4.6 连接NanoPC-T2/NanoPC-T3

由于NanoPC-T2跟NanoPC-T3的引脚是一样的,所以连接方式是一样的,这里仅以T2为例,参考下图连接模块:
Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor_NanoPC-T2

连接说明:

Matrix-Pressure_and_Temperature_Sensor NanoPC-T2
SDA Pin6
SCL Pin5
5V Pin29
GND 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-pressure_temp

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 26.6 C
The pressure is 983.91 hPa
The altitude is 247.18

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-pressure_and_temperature_sensor,内容如下:

int main(int argc, char ** argv) 
{ 
    int ret = -1;
    int bmpTemp=0, bmpPressure=0;
    int board;
    float altitude = 0;
 
    if ((board = boardInit()) < 0) {
        printf("Fail to init board\n");
        return -1;
    }
 
    system("modprobe "DRIVER_MODULE);
    if ((ret = bmp180Read(BMP180_TEMP, &bmpTemp)) != -1) {
        printf("The temperature is %.1f C\n", (float)bmpTemp / 10);
    } else {
        printf("Faided to get humidity\n");
    }
    if ((ret = bmp180Read(BMP180_PRESSURE, &bmpPressure)) != -1) {
        printf("The pressure is %.2f hPa\n", (float)bmpPressure / 100);
    } else {
        printf("Faided to get pressure\n");
    }
 
    altitude = 44330 * ( 1 - pow( ((float)bmpPressure / 100 / 1013.25), (1/5.255) ) );
    printf("The altitude is %.2f m\n", altitude);
    system("rmmod "DRIVER_MODULE);
    return 0;
}

API说明参考维基:Matrix API reference manual