本帖最后由 kaloha 于 2017-5-15 18:20 编辑
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本文转自:www.waveshare.net/study/article-607-1.html ---------------------------------------------------------------------------------------
DS18b20是一个比较常用的温度传感器,采用单总线控制,以前用单片机编程控制时严格按照单总线的时序控制,今天来看看在linux系统下如何控制DS18B20,体验一下在linux世界,一切都是文件。 一、修改配置文件
(注:运行sudo raspi-config实际上也是修改这个文件,例如设置Advanced Options -> I2C 启动i2C内核驱动,就是修个dtparam=i2c_ARM=on 这一行) 在/boot/config.txt文件后面添加下面这一句,这一句就是树莓派添加Device Tree设备,dtoverlay=w1-gpio-pull表示添加单总线设备,gpioin=4默认管脚为4,如果DS18B20接到其他管脚则需要修改这个值,Pioneer 600扩展板DS18B20默认接到4,故不用修改。(注:管脚为BCM编号)
- dtoverlay=w1-gpio-pull,gpioin=4
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在/boot/overlays/README中有关于树莓派Device Tree的详细介绍,在其中我们找到下面关于w1-gpio-pullup设备的介绍如下图。
二、查看模块是否启动
重启树莓派是设置生效,运行lsmod命令,如果发现红色方框的两个模块说明模块已启动。 如果没有发现,也可以运行如下命令加载模块
- sudo modprobe w1_gpio
- sudo modprobe w1_therm
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三、 读取温度
如果没有问题,在/sys/bus/w1/devices中发现一个28-XXXX开头的文件夹,这个就是DS18B20的ROM,每个DS18B20都一样,在这个文件夹中读取w1_slave文件则会返回当前温度值。操作如下图:
- sudo modprobe w1-gpio
- sudo modprobe w1-therm
- cd /sys/bus/w1/devices
- cd 28-00000xxx
- cat w1_slave
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返回数据中,第一行最后的YRS表示CRC校验成功,数据有效。第二行最后t=30500表示当前温度为30.5摄氏度。
如果接多个DS18B20,将会看到多个28-xxxx的文件,分别对应各个DS18B20。
四、软件编程
1、sysfs
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- #include <unistd.h>
- #include <fcntl.h>
- #include <dirent.h>
- #include <string.h>
- #include <time.h>
- int main(int argc, char *argv[])
- {
- char path[50] = "/sys/bus/w1/devices/";
- char rom[20];
- char buf[100];
- DIR *dirp;
- struct dirent *direntp;
- int fd =-1;
- char *temp;
- float value;
- system("sudo modprobe w1-gpio");
- system("sudo modprobe w1-therm");
- IF((dirp = opendir(path)) == NULL)
- {
- printf("opendir error\n");
- return 1;
- }
- while((direntp = readdir(dirp)) != NULL)
- {
- if(strstr(direntp->d_name,"28-00000"))
- {
- strcpy(rom,direntp->d_name);
- printf(" rom: %s\n",rom);
- }
- }
- closedir(dirp);
- strcat(path,rom);
- strcat(path,"/w1_slave");
- while(1)
- {
- if((fd = open(path,O_RDONLY)) < 0)
- {
- printf("open error\n");
- return 1;
- }
- if(read(fd,buf,sizeof(buf)) < 0)
- {
- printf("read error\n");
- return 1;
- }
- temp = strchr(buf,'t');
- sscanf(temp,"t=%s",temp);
- value = atof(temp)/1000;
- printf(" temp : %3.3f °C\n",value);
- sleep(1);
- }
- return 0;
- }
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编译并执行,结果如图
- gcc –Wall ds18b20.c –o ds18b20
- sudo ds18b20
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注:(1)system("sudo modprobe w1-gpio");system("sudo modprobe w1-therm");在程序的开头运行了一下modprobe命令
(2) dirp = opendir(path) 打开/sys/bus/w1/devices/文件路径
(3)direntp = readdir(dirp) 读取当前路径下的文件或文件夹
(4)strstr(direntp->d_name,"28-00000")
查找28-00000开头的文件,strstr为字符串操作函数,上面这条语句表示文件名字是否包含字符串“28-00000”,如果匹配则返回第一次匹配的地址,没有搜索到则返回NULL.
(5)strcpy(rom,direntp->d_name); strcpy为字符串复制函数。,将包含28-00000的文件名复制到rom字符串
(6)strcat(path,rom);strcat(path,"/w1_slave"); strcat为字符串连接函数,此时path的值为/sys/bus/w1/devices/28-00000xxxx/w1_slave
(7)fd = open(path,O_RDONLY); read(fd,buf,sizeof(buf)) 打开文件并读取数据
(8)temp = strchr(buf,'t'); 查找字符‘t’第一次出现的位置,
(9)sscanf(temp,"t=%s",temp); sscanf函数是从一个字符串中读进与指定格式相符的数据,此处为从第二行数据中扫描出温度值
(10) value = atof(temp)/1000; atof函数把字符串转化为浮点数。
2、python
- import os
- import glob
- import time
- os.system('modprobe w1-gpio')
- os.system('modprobe w1-therm')
- base_dir = '/sys/bus/w1/devices/'
- device_folder = glob.glob(base_dir + '28*')[0]
- device_file = device_folder + '/w1_slave'
- def read_rom():
- name_file=device_folder+'/name'
- f = open(name_file,'r')
- return f.readline()
- def read_temp_raw():
- f = open(device_file, 'r')
- lines = f.readlines()
- f.close()
- return lines
- def read_temp():
- lines = read_temp_raw()
- while lines[0].strip()[-3:] != 'YES':
- time.sleep(0.2)
- lines = read_temp_raw()
- equals_pos = lines[1].find('t=')
- if equals_pos != -1:
- temp_string = lines[1][equals_pos+2:]
- temp_c = float(temp_string) / 1000.0
- temp_f = temp_c * 9.0 / 5.0 + 32.0
- return temp_c, temp_f
- print(' rom: '+ read_rom())
- while True:
- print(' C=%3.3f F=%3.3f'% read_temp())
- time.sleep(1)
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运行程序,运行结果如图
注:(1)程序的开头运行了一下modprobe命令
(2) device_folder = glob.glob(base_dir + '28*')[0]
device_file = device_folder + '/w1_slave'
定义设备文件夹和设备文件,glob.glob(base_dir + '28*'))函数为获得base_dir路径下所有28开头的文件。
(3)while lines[0].strip()[-3:] != 'YES': 判断w1-value第一行的最后三个字符是否为‘YES‘
(4)equals_pos = lines[1].find('t=') 查找第二行中‘t=’出现的位置
(5) temp_string = lines[1][equals_pos+2:] 取温度数据
总结:对比上面两个两个程序,我们可以发现python程序更加简单方便。
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