嵌入式系统综合实验一

P.PAGE1实验名称：姓名：学号：P.PAGE1装订线装订线专业：测控技术与仪器姓名：颜睿专业：测控技术与仪器姓名：颜睿学号：3130103850日期：2018.4.28地点：创客空间课程名称：嵌入式系统设计指导老师：马永昌成绩：________________实验名称：综合实验一dht11和人体感应传感器实验类型：验证型同组学生姓名：孙凡原一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1.掌握字符设备驱动程序的基本结构和开发方法2.掌握用户空间调用设备驱动的方法3.掌握用户和内核的交互二、实验内容和原理1.编写温湿度传感器DHT11驱动，传输打印温湿度信息2.编写人体感应传感器驱动，控制LED灯亮灭原理：温湿度传感器DHT11：1.引脚图实际使用传感器没有NC引脚2.数据采集a.数据总时序用户主机发送一次开始信号后，DHT11从低功耗模式转换到高速模式，待主机开始信号结束后，DHT11发送响应信号，送出40bit的数据，幵触发一次信采集。b.主机发送起始信号连接DHT11的DATA引脚的I/O口输出低电平，且低电平保持时间不能小于18ms，然后等待DHT11作出应答信号。c.检测从机应答信号DHT11的DATA引脚检测到外部信号有低电平时，等待外部信号低电平结束，延迟后DHT11的DATA引脚处于输出状态，输出80微秒的低电平作为应答信号，紧接着输出80微秒的高电平通知外设准备接收数据。d.接收数据（1）数据判定规则

位数据“0”的格式为：50微秒的低电平和26-28微秒的高电平，位数据“1”的格式为：50微秒的低电平加70微秒的高电平。接收数据时可以先等待低电平过去，即等待数据线拉高，再延时60us，因为60us大于28us且小于70us，再检测此时数据线是否为高，如果为高，则数据判定为1，否则为0。

if(err)

{

printk(KERN_ERR"[%s%d]:Requestbuttongpiofailed\n",__func__,__LINE__);

return-EFAULT;

}

err=gpio_request_one(config.led_num,GPIOF_OUT_INIT_LOW,"LEDlight");

if(err)

{

printk(KERN_ERR"[%s%d]:Requestledgpiofailed\n",__func__,__LINE__);

gpio_free(config.button_num);

return-EFAULT;

}

err=gpio_request_one(config.out_num,GPIOF_IN,"LightButton");

if(err)

{

printk(KERN_ERR"[%s%d]:Requestbuttongpiofailed\n",__func__,__LINE__);

gpio_free(config.button_num);

gpio_free(config.led_num);

return-EFAULT;

}

err=gpio_request_one(config.led1_num,GPIOF_OUT_INIT_LOW,"LEDlight");

if(err)

{

printk(KERN_ERR"[%s%d]:Requestledgpiofailed\n",__func__,__LINE__);

gpio_free(config.out_num);

gpio_free(config.button_num);

gpio_free(config.led_num);

}

flag=1;

break;

}

case1:

{

gpio_direction_output(config.led_num,0);//设置led输出

gpio_direction_input(config.button_num);//设置人体传感器输入

gpio_set_value(config.led_num,0);//关led

if(gpio_get_value(config.button_num)==0)//人体感应输入低电平，led灭

{

gpio_set_value(config.led_num,0);

}

elseif(gpio_get_value(config.button_num)==1)//人体感应输入高电平，led亮

{

gpio_set_value(config.led_num,1);

}

gpio_direction_output(config.led1_num,0);//设置led1输出（实际并未使用）

gpio_direction_output(config.out_num,1);//设置温湿度传感器数据端的引脚为输出

gpio_set_value(config.led1_num,0);

gpio_set_value(config.out_num,0);//根据dht11的数据传输规则进行操作

mdelay(20);

gpio_set_value(config.out_num,1);

udelay(40);

gpio_direction_input(config.out_num);

while(gpio_get_value(config.out_num)==0)

{}

while(gpio_get_value(config.out_num)==1)

{}

for(i=0;i<40;i++)

{

while(gpio_get_value(config.out_num)==0)

{}

udelay(50);

if(gpio_get_value(config.out_num)==1)//获得的数据存入buff[40]数组

{

buff[i]=1;

while(gpio_get_value(config.out_num)==1)

{}

}

else

buff[i]=0;

}

for(i=0;i<16;i++)//湿度移位相加

{

humi=humi*2+buff[i];

}

for(i=16;i<32;i++)//温度移位相加

{

temper=temper*2+buff[i];

}

config.humidity=humi;

config.temperature=temper;

gpio_direction_output(config.out_num,1);//测量结束引脚置高电平

gpio_set_value(config.out_num,1);

mdelay(2000);//延时一段时间再测量

if(copy_to_user((void*)arg,&config,sizeof(structgpio_config)))//数据传入用户态

{

printk(KERN_ERR"[%s%d]:copytouserfailed!\n",__func__,__LINE__);

return-EFAULT;

}

flag=1;

break;

}

default:

printk(KERN_INFO"[%s%d]:Invalidcmd",__func__,__LINE__);

break;

}

return0;}

staticstructfile_operationsdemo_fops={

.owner=THIS_MODULE,

.open=demo_open,

.release=demo_release,

.unlocked_ioctl=demo_ioctl,};staticint__initdemo_init(void){

interr;

printk(KERN_INFO"DemoInit\n");

err=alloc_chrdev_region(&demo_devno,0,1,DRIVER_NAME);

if(err<0){

gotoerr;

}

cdev_init(&demo_dev,&demo_fops);

err=cdev_add(&demo_dev,demo_devno,1);

if(err<0)

{

printk(KERN_ERR"[%s,%d]addcdevfailed\n",__func__,__LINE__);

gotoFREE_DEVNO;

}

//自动生成设备文件在/dev目录下，文件名为DEVICE_NAME

demo_class=class_create(THIS_MODULE,DEVICE_NAME);

if(IS_ERR(demo_class))

{

printk(KERN_ERR"[%s,%d]classcreatefailed\n",__func__,__LINE__);

gotoDEV_FREE;

}

device_create(demo_class,NULL,demo_devno,NULL,DEVICE_NAME);

return0;DEV_FREE:

cdev_del(&demo_dev);FREE_DEVNO:

unregister_chrdev_region(demo_devno,1);err:

returnerr;}staticvoiddemo_exit(void){

if(flag)

{

gpio_free(config.button_num);

gpio_free(config.led_num);

gpio_free(config.out_num);

gpio_free(config.led1_num);

}

device_destroy(demo_class,demo_devno);

class_destroy(demo_class);

cdev_del(&demo_dev);

unregister_chrdev_region(demo_devno,1);

printk(KERN_INFO"Demoexit\n");}module_init(demo_init);module_exit(demo_exit);MODULE_AUTHOR("hyg");MODULE_DESCRIPTION("BUTTONLEDDriver");MODULE_LICENSE("GPL");2.应用程序demo.c#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/ioctl.h>#include<sys/time.h>#include<sys/ioctl.h>#include<errno.h>#include<fcntl.h>structgpio_config{

intbutton_num;

intout_num;

intled_num;

intled1_num;

inthumidity;

inttemperature;};intmain(intargc,char**argv){

intfd;

floath;

floatt;

structgpio_configconfig;

config.button_num=26;//人体感应传感器引脚

config.led_num=3;//led引脚

config.out_num=5;//dht11引脚

config.led1_num=6;//未使用

config.humidity=0;//湿度

config.tempe