3.23-3.25笔记 - 技术栈

这期实现温湿度采集、光照强度监测、智能设备控制（加湿器、PWM 调光 LED、PWM 调速风扇）

确定引脚，根据原理图找出可以使用的引脚开关。根据手册信息

PWM口GPIO0_D0和GPIO0_C6，把设备树GPIO0_D0做5G的复位disable，再加入

&pwm5 {

pinctrl-0 = <&pwm5m1_pins>;

status = "okay";

};

&pwm7 {

pinctrl-0 = <&pwm7m1_pins>;

status = "okay";

};

因为pinctrl.dtsi都定义好了io口做PWM，是PWM几。所以只要打开 status = "okay";。系统就会自动的在/sys/class/pwm/下去生成pwmchip5，直接去写入设置PWM。

echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip2/export echo 50000 > /sys/class/pwm/pwmchip2/pwm0/period echo 10000 > /sys/class/pwm/pwmchip2/pwm0/duty_cycle echo normal > /sys/class/pwm/pwmchip2/pwm0/polarity echo 1 > /sys/class/pwm/pwmchip2/pwm0/enable

pwmchip2是PWM5，pwmchip5是PWM7。通过示波器正常显示PWM波形图

LED 亮度调节GPIO0_C6，PWM5
风扇调速 GPIO1_D0 PWM7
加湿器（开关）GPIO1_D3
DHT11 温湿度GPIO1_D2
光敏传感器SARADC_VIN4

需要GPIO，PWM，ADC驱动。所以设备树加入以下代码

复制代码

	humidifier {
    compatible = "rzroomi,humidifier";
    gpios = <&gpio1 RK_PD3 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
    status = "okay";
	};
	dht11 {
    compatible = "rzroomi,dht11";
    gpios = <&gpio1 RK_PD2 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
    status = "okay";
	};


&pwm5 {
	pinctrl-0 = <&pwm5m1_pins>;
	status = "okay";
};
&pwm6 {
	pinctrl-0 = <&pwm6m1_pins>;
	status = "okay";
};
&pwm7 {
	pinctrl-0 = <&pwm7m1_pins>;
	status = "okay";
};

经过编译，编译是成功了，烧写到开发版，结果usb识别不了设备了。

把之前的代码烧录进去，加入PWM和GPIO正常，可能是ADC设备驱动的原因把。

在驱动代码使用platform + miscdevice + gpiod + devm + ioctl进行编写驱动，代码会更精简。与之前的驱动代码相比有以下优点

1使用miscdevice，替代了下面的代码

alloc_chrdev_region(...) cdev_init(...) cdev_add(...) class_create(...) device_create(...)

申请主设备号（固定 10）

自动分配次设备号

自动创建 /dev/xxx

自动绑定 fops

自动实现 open/close

2使用platform，替代了下面的代码

dev->nd = of_find_node_by_path(...); of_property_read_string(...); of_get_named_gpio_flags(...); gpio_request(...); gpio_direction_output(...);

找设备树节点

检查 compatible

解析 gpios 属性

申请 GPIO

初始化输出模式

默认输出低电平

3用了 ioctl 而不是 write，ioctl可传入更多的常数来控制设备

以下就是humidifier_gpio_driver.c

复制代码

#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/of.h>

/*
_IOW = 写命令
'H' = 幻数（随便写）
0 = 命令号
int = 要传递的数据类型
用途：应用程序发这个命令，就能控制 GPIO 高低电平。
*/
#define IOCTL_HUMI_SET _IOW('H', 0, int)

static struct gpio_desc *humi_gpio;

//ioctl 函数（应用层控制硬件的入口）
//把应用层数据传入内核，并操作io
static long humi_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    int value;

    if (copy_from_user(&value, (int __user *)arg, sizeof(int)))
        return -EFAULT;

    gpiod_set_value(humi_gpio, !!value);
    return 0;
}
/*
unlocked_ioctl 
compat_ioctl
*/
static const struct file_operations humi_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .unlocked_ioctl = humi_ioctl,
    .compat_ioctl = humi_ioctl,
};



static struct miscdevice humi_misc = {
    .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,            // 自动分配次设备号
    .name = "humidifier",                   // 设备名 /dev/humidifier
    .fops = &humi_fops,                     // 关联操作函数
};

//Platform 驱动的探测函数
static int humi_probe(struct platform_device *pdev)
{
    humi_gpio = devm_gpiod_get(&pdev->dev, NULL, GPIOD_OUT_LOW);
    if (IS_ERR(humi_gpio))
        return PTR_ERR(humi_gpio);

    misc_register(&humi_misc);
    dev_info(&pdev->dev, "HUMI probe ok\n");
    return 0;
}


//设备树匹配表
static const struct of_device_id humi_of_match[] = {
    { .compatible = "rzroomi,humidifier" },
    {},
};
//告诉内核：这个驱动支持的设备。
MODULE_DEVICE_TABLE(of, humi_of_match);

//把 probe 函数和匹配表绑定到 Platform 驱动。
static struct platform_driver humi_driver = {
    .probe = humi_probe,
    .driver = {
        .name = "humidifier",
        .of_match_table = humi_of_match,
    },
};

// 给 main.c 调用
int humi_probe_register(void)
{
    return platform_driver_register(&humi_driver);
}

void humi_probe_unregister(void)
{
    platform_driver_unregister(&humi_driver);
}

另外两个打开PWM的代码，自动创建设备了，似乎也不需要写驱动了。

以下就是main.c

复制代码

#include <linux/module.h>

extern int led_probe_register(void);
extern void led_probe_unregister(void);

extern int fan_probe_register(void);
extern void fan_probe_unregister(void);

extern int humi_probe_register(void);
extern void humi_probe_unregister(void);

static int __init smart_driver_init(void)
{
    led_probe_register();
    fan_probe_register();
    humi_probe_register();
    return 0;
}

// 总出口（唯一）
static void __exit smart_driver_exit(void)
{
    humi_probe_unregister();
    fan_probe_unregister();
    led_probe_unregister();
}

module_init(smart_driver_init);
module_exit(smart_driver_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

这次的代码使用了四个.c文件，主程序是main.c。然后通过Makefile结合在一起进行编译生成ko文件。代码的思路是这样的：

insmod main.ko后，驱动代码里先会去匹配设备，比如先匹配humi_probe_register，Platform 驱动根据所给的name，compatible对应设备树内容，获取gpios然后就会执行humi_probe函数，在里面执行devm_gpiod_get申请gpio的使用权，然后设置默认默认输出低电平，然后执行misc_register(&humi_misc);作用就是创建字符设备，也就是上期代码里的cdevinit，class_create，device_create.当应用对其控制就可以执行命令iocrt('H', 1, int)，设置gpio为高，就可以打开这个加湿器，比上一期的wirte更加灵活，因为可以修改参数。

三天的笔记到这了，如有错误请大佬指正