1、溫濕度傳感器使用概述

土壤溫濕度傳感器是將土壤水分和土壤溫度傳感器集中于一體，具有攜帶方便，密封，高精度等優(yōu)點(diǎn)，是土壤墑情，土壤溫度測(cè)量的理想選擇。本文采用德國(guó) Heraeus 公司進(jìn)口 A 級(jí) ST-1-PT1000傳感器通過(guò)RS485轉(zhuǎn)接板轉(zhuǎn)換成TTL信號(hào)接在九聯(lián)開(kāi)發(fā)板的TTL 接口（ttyS01）,從硬件上來(lái)講完全可以接在開(kāi)發(fā)板的485接口，但是目前切換USB還有點(diǎn)問(wèn)題，所以先使用轉(zhuǎn)接板后期再直接連接到485端口。

1.1 傳感器RS485串口設(shè)置

標(biāo)準(zhǔn) Modbus-RTU 協(xié)議，波特率：9600；校驗(yàn)位：無(wú)；數(shù)據(jù)位：8；停止位：1

1.2 溫濕度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

土壤溫濕度傳感器在土壤飽和含水率范圍內(nèi)具有良好的線(xiàn)性特征，以下是典型的標(biāo)定公式，用戶(hù)可以參考使用，如果要獲得更高精度，需進(jìn)行二次標(biāo)定。

1.3 溫濕度串口數(shù)據(jù)協(xié)議

1.3.1 修改傳感器地址

若傳感器接收正確，數(shù)據(jù)按原路返回。

備注：如果忘記傳感器的原地址，可以使用廣播地址0XFE代替，使用0XFE時(shí)主機(jī)只能接一個(gè)從機(jī)，且返回地址仍為原地址，可以作為地址查詢(xún)的方法。

1.3.2 查詢(xún)傳感器數(shù)據(jù)

查詢(xún)傳感器（地址為1）的數(shù)據(jù)（土壤溫度，土壤濕度），主機(jī)→從機(jī)

若傳感器接收正確，返回以下數(shù)據(jù)，從機(jī)→主機(jī)

PC機(jī)測(cè)試

實(shí)驗(yàn)之前可以先找個(gè)USB 轉(zhuǎn)串口，先在PC機(jī)上做一些簡(jiǎn)單的協(xié)議測(cè)試，如下是使用ModeBusRTU調(diào)試工具查詢(xún)傳感器數(shù)據(jù)：

2、九聯(lián)開(kāi)發(fā)板和傳感器的硬件連接

硬件清單：

1. 九聯(lián)開(kāi)發(fā)板

2. 485 溫濕度傳感器

3. 12V傳感器供電電源

4. 485轉(zhuǎn)TTL 小板子

5. 杜邦線(xiàn)若干

溫度傳感器-> 485轉(zhuǎn)TTL小板子 -> 九聯(lián)開(kāi)發(fā)板TTL 接口（ttySL0）

3、DEMO流程

本次實(shí)驗(yàn)包括了源碼文件修改，編譯，下載，上板測(cè)試。

3.1 源碼文件解析及修改

移植倉(cāng)庫(kù)中的UART代碼到開(kāi)發(fā)板中，源代碼倉(cāng)庫(kù)如下：

https://gitee.com/openharmony/vendor_unionman/tree/master/unionpi_tiger/sample/hardware/gpio

首先把uart的整個(gè)文件夾拷貝到某個(gè)目錄下，我這里復(fù)制都o(jì)penhamony/vendor/uniopi/unionpi_tiger/sample/hardware/下面，并在/openharmony/device/unionpi/a311d/BUILD.gn文件中增加該文件的路徑。如下：

• 在main.c文件中根據(jù)自己的需要增加代碼，我這里做的測(cè)試是給傳感器發(fā)送一個(gè)查詢(xún)數(shù)據(jù)的指令，然后把傳感器返回的數(shù)據(jù)打印出來(lái)。

3.1.1 打開(kāi)串口

在這里可以定義使用哪個(gè)串口

`#define UART_TTL_NAME "/dev/ttyS1"`

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打開(kāi)串口

char *uart_dev = UART_TTL_NAME;
fd = open(uart_dev, O_RDWR);

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3.1.2 初始化串口設(shè)置

ret = uart_init(fd, 9600L);`
// 設(shè)置波特率
int uart_init(int fd, int uartBaud)
{
  set_baud(fd, conver_baudrate(uartBaud));
  // uart param /
  if (set_params(fd, 8L, 1, 'n')) {
    printf("Set uart parameters fail.
");
    return -1;
  }
  return 0;
}

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3.1.3 讀寫(xiě)串口

串口的讀寫(xiě)與普通文件一樣，使用read，write函數(shù)
read(fd, buf ,8);
write(fd,buff,8);

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main 修改demo

以下給出一個(gè)溫濕度模塊數(shù)據(jù)查詢(xún)和顯示的例子：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include "serial_uart.h"


static int fd;


// 從串口讀的線(xiàn)程
void *_serial_input_task(void)
{
  int i = 0;
  int j = 0;
  int ret = -1;
  int buf = 0;
  int recv[4] = {0};
  char cmd_buf1[] = { 0x01, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02, 0xC4, 0x0B};


  printf("temperature Sensor Ready!
");
  while (1) {
    //------------向urat發(fā)送數(shù)據(jù)查詢(xún)數(shù)據(jù)-------------------


    for (i = 0; i < 8; i++)
    printf("%#X ", cmd_buf1[i]);


    count = write(fd, cmd_buf1, 9);
    if (count != 9) {
    printf("send failed
");
    return -1;
    }
    //------------等待傳感器返回?cái)?shù)據(jù)-------------------
    for (i = 0; i < 9 ; i++) {
      ret = read(fd, &buf, 1);
      //ret = data_proce(recv);
      printf("%#X ", ret);
    if (ret == -1) {
      printf("data process error
");
      exit(0);
    }
  }
}


int main(int argc, char **argv)
{
  char *uart_dev = UART_TTL_NAME;
  int ret = -1;


  fd = open(uart_dev, O_RDWR);
  if (fd == -1) {
    printf("open file error
");
    return ERR;
  }
  ret = uart_init(fd, 9600L);
  if (ret == -1) {
    printf("uart init error
");
    return ERR;
  }


  // 創(chuàng)建線(xiàn)程 一直執(zhí)行讀操作
  pthread_t pid_t;
  pthread_create(&pid_t, NULL, (void *)_serial_input_task, 0);


  while (1) {}
  close(fd);


  return 0;
}

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3.2 編譯，下載，測(cè)試

開(kāi)發(fā)板上電之后串口進(jìn)入/bin 目錄下 執(zhí)行./uart_test

程序啟動(dòng)之后會(huì)發(fā)送一串查詢(xún)指令給傳感器，并將接收到的數(shù)據(jù)打印出來(lái)，并從數(shù)據(jù)包中解析出溫度和濕度的讀值。

• 這是接到到的數(shù)據(jù)包
  0X10X30X400XE400X1F0XFB0XCC

• 這是溫度值

  temprature now is0XE4

• 這是濕度值

  humidity now is 0X1F

總結(jié)

本文主要使用了串口來(lái)查詢(xún)溫濕度傳感器數(shù)據(jù)，主要包含的串口的讀寫(xiě)功能測(cè)試，以及溫度傳感器的數(shù)據(jù)包解析。源碼編譯的要點(diǎn)基本再GPIO編譯測(cè)試?yán)锩娑加刑岬?。另外還有個(gè)問(wèn)題，串口原來(lái)的計(jì)劃是使用485接口來(lái)調(diào)試，485串口需要切換到USB2.0,根據(jù)倉(cāng)庫(kù)里的說(shuō)明并沒(méi)有操作成功，這部分后面還需要再研究一下。

計(jì)劃接下來(lái)的工作是把485傳感器聯(lián)動(dòng)GPIO信號(hào)。GPIO外接繼電器驅(qū)動(dòng)用電設(shè)備。當(dāng)溫濕度超過(guò)設(shè)置的閾值觸發(fā)用電設(shè)備工作。

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