树莓派:获取传感器数据
前言
物联网开发中分享一下在树莓派实验中遇到的问题和心得
正文
实验基于树莓派3B开发板,通过USB转串口连接倾斜度传感器。
首先连接好设备,将树莓派插上网线或配置wifi,使用VNC远程登陆树莓派桌面(也可使用putty,通过树莓派GPIO的串口转USB直接插在PC上,注意要修改/boot/cmdline.txt内容才能正常使用GPIO的串口),建议在/etc/rc.local中设置静态IP防止变化,查看/dev可以看到ttyUSB0表示已经成功连接(ttyAMA0是树莓派GIPO串口进行通信时使用的端口)。
接下来就是串口编程了,附上代码主函数部分,仅供参考。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <syslog.h>
#define TRUE 1
#define FALSE 0
/*设置串口通信速率*/
int speed_arr[] = { B115200,B57600,B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300,
B115200,B57600,B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300, };
int name_arr[] = {115200,57600,38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300,
115200,57600,38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300, };
void set_speed(int fd, int speed)
{
int i;
int status;
struct termios Opt;
tcgetattr(fd, &Opt);
for ( i= 0; i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int); i++)
{
if (speed == name_arr[i])
{
tcflush(fd, TCIOFLUSH);
cfsetispeed(&Opt, speed_arr[i]);
cfsetospeed(&Opt, speed_arr[i]);
status = tcsetattr(fd, TCSANOW, &Opt);
if (status != 0)
perror("tcsetattr fd1");
return;
}
tcflush(fd,TCIOFLUSH);
}
}
/*设置串口数据位、停止位、校验位*/
int set_parity(int fd,int databits,int stopbits,int parity)
{
struct termios options;
if ( tcgetattr( fd,&options) != 0)
{
perror("SetupSerial 1");
return(FALSE);
}
options.c_cflag &= ~CSIZE;
switch (databits)
{
case 7:
options.c_cflag |= CS7;
break;
case 8:
options.c_cflag |= CS8;
break;
default:
fprintf(stderr,"Unsupported data size\n");
return (FALSE);
}
switch (parity)
{
case 'n':
case 'N':
options.c_cflag &= ~PARENB; /* Clear parity enable */
options.c_iflag &= ~INPCK; /* Enable parity checking */
break;
case 'o':
case 'O':
options.c_cflag |= (PARODD | PARENB);
options.c_iflag |= INPCK;
break;
case 'e':
case 'E':
options.c_cflag |= PARENB; /* Enable parity */
options.c_cflag &= ~PARODD;
options.c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */
break;
case 'S':
case 's': /*as no parity*/
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
break;
default:
fprintf(stderr,"Unsupported parity\n");
return (FALSE);
}
/* 设置停止位*/
switch (stopbits)
{
case 1:
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
break;
case 2:
options.c_cflag |= CSTOPB;
break;
default:
fprintf(stderr,"Unsupported stop bits\n");
return (FALSE);
}
/* Set input parity option */
if (parity != 'n')
options.c_iflag |= INPCK;
options.c_cc[VTIME] = 150; // 15 seconds
options.c_cc[VMIN] = 0;
tcflush(fd,TCIFLUSH); /* Update the options and do it NOW */
if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0)
{
perror("SetupSerial 3");
return (FALSE);
}
return (TRUE);
}
/*打开串口*/
int opendev(char *Dev)
{
intfd = open( Dev, O_RDWR ); //| O_NOCTTY | O_NDELAY
if (-1 == fd)
{ perror("Can't Open Serial Port");
return -1;
}
else
return fd;
}
int print(char *buff)
{
int i;
for(i=0;i<14;i++)
{
printf("%x\n",buff[i]);
}
printf("----------------\n");
return 0;
}
int main()
{
int fd;
char buff[255];
char order[] = {0x68,0x04,0x00,0x04,0x08};
char *name = "/dev/ttyUSB0";//选择串口
while(1)
{
fd = opendev(name); //打开USB0端口
if(fd>0)
set_speed(fd,9600); //设置波特率
else
{
printf("can't open serial port!\n");
continue;
}
break;
}
if(set_parity(fd,8,1,'N')==FALSE)
{
printf("set parity error\n");
}
while(1)
{
write(fd,order,5);
sleep(1);
read(fd,buff,14);
print(buff);
}
}
python:
import serial
import time
seri = serial.Serial("/dev/ttyUSB0",9600)
if seri.isOpen() == False:
seri.open()
try:
while True:
seri.write('\x68\x04\x00\x04\x08')
data = seri.read(14)
for i in data:
print('%#x'%ord(i))
alist = list(data)
str1=str('%x'%ord(alist[5]))
str11=str('%x'%ord(alist[6]))
str2=str('%x'%ord(alist[8]))
str22=str('%x'%ord(alist[9]))
print "------------"
print 'X :',str1,'.',str11
print 'Y :',str2,'.',str22
print "------------"
time.sleep(0.1)
except KeyboardInterrupt:
seri.close()
代码中发送的是传感器厂家提供的数据获取指令,直接发送即可接收到传感器回复的数据,博主通过特定的形式打印出来,方便观察结果。
通过旋转传感器,可以在终端看到实时的角度信息,收到的数据中均为16进制数,通过特定的格式提取出来,即成功获取到了倾斜角度。
总结
对于树莓派的开发,直接在目标机上写代码既耗费资源,又降低了速度,所以在主机上配置交叉编译环境是非常有必要的,生成可在ARM开发板上运行的程序,这里我通过配置nfs服务器的方式将可执行文件共享给开发板系统上。
在开发机上配置好nfs服务将/opt/rootfs设置成服务器,接着在目标机上挂载服务器文件夹至/mnt/nfs下就可以实现文件共享了。
//设置自动设置IP和挂载nfs根目录
//在开发板的linux系统的/etc/init.d/rcS文件中加入
Ifconfig eth0 down
ifconfig eth0 192.168.X.X
ifconfig eth0 up
mount –t nfs –o nolock 192.168.X.XXX:/opt/rootfs /mnt/nfs
下图中可以看到2个系统实现了文件共享。
至此本文写完了,有不足的地方欢迎指教。