Orangepi Zero2 基于官方外设开发（一）

目录

一、wiringPi外设SDK安装

 二、蜂鸣器

补充：shell脚本的改进

补充：vim缩进

 三、超声波测距模块

 四、SG90舵机

 五、Linux定时器

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一、wiringPi外设SDK安装

第一种：

git clone https : //github.com/orangepi-xunlong/wiringOP // 下载源码

cd wiringOP // 进入文件夹

sudo . / build clean // 清除编译信息

sudo . / build // 编译

第二种：

通过 windows 浏览器打开 https : //github.com/orangepi-xunlong/wiringOP

下载压缩包

把压缩包通过 xterm 传到开发板

解压 unzip xxx . zip

cd xxx

sudo . / build

gpio readall

验证指令： gpio readall

如下方所示，外设库就完成安装了

 二、蜂鸣器

例一：给蜂鸣器低电平，一直响

代码如下：blink.c

  1 #include 
  2 #include 
  3
  4 #define BEEP 0   //设置0脚为蜂鸣器控制引脚
  5
  6 int main (void)
  7 {
  8
  9     wiringPiSetup () ;//初始化wiringPi库
 10     pinMode (BEEP, OUTPUT) ;//设置IO口的输入输出，此处为输出
 11     digitalWrite (BEEP, LOW) ;  //设置IO口输出低电平，蜂鸣器响
 12
 13     return 0;
 14 }

编译时，要链接库： gcc blink.c -lwiringPi -lwiringPiDev -lpthread -lm -lcrypt -lrt

可以将编译命令做成build.sh脚本,输入命令chmod +x build.sh给其执行权限

运行时，需使用超级用户权限，sudo ./a.out

例二：蜂鸣器响1s，灭1s

代码如下：

  1 #include 
  2 #include 
  3 #include    //sleep的头文件
  4
  5 #define BEEP 0   //设置0脚为蜂鸣器控制引脚
  6
  7 int main (void)
  8 {
  9
 10     wiringPiSetup () ;//初始化wiringPi库
 11     pinMode (BEEP, OUTPUT) ;//设置IO口的输入输出，此处为输出
 12     while(1){
 13         sleep(1);
 14         digitalWrite (BEEP, LOW) ;  //设置IO口输出低电平，蜂鸣器响
 15         sleep(1);
 16         digitalWrite(BEEP,HIGH);
 17     }
 18     return 0;
 19 }

sleep()是秒级别，usleep()是微秒级别

补充：shell脚本的改进

上述案例中，build.sh中对于XX.c文件的编译是固定的，我们需要把.c文件作为本脚本文件的参数，这样此脚本文件就是通用的了

修改build.sh

$1即为.c文件 

echo $0
echo $1
gcc $1 -lwiringPi -lwiringPiDev -lpthread -lm -lcrypt -lrt

编译时：

补充：vim缩进

vim的设置，修改/etc/vim/vimrc文件，需要用超级用户权限

sudo vim / etc / vim / vimrc

set tabstop = 4 设置 tab 键缩进 4 个空格

set shiftwidth = 4 设置批量对齐时候的 tab 键空格数为 4

 三、超声波测距模块

模块型号：HC-SR04

接线：VCC接5V/GND/Trig接0/Echo接1

• 怎么让它发波 --->Trig，给Trig端口至少10us的高电平
• 怎么知道开始发了 --->Echo信号，由低电平跳转到高电平，表示开始发送波
• 怎么知道接收了返回波 --->Echo，由高电平跳转回低电平，表示波回来了
• 怎么算时间--->Echo引脚维持高电平的时间！波发出去的那一下，开始启动定时器。波回来的那一下，我们停止定时器，计算出中间经过多少时间
• 怎么算距离--->距离=速度（340m/s）*时间/2

时序： 

时间API

#include

int gettimeofday(struct timeval *tv,struct timezone *tz )

gettimeofday() 会把目前的时间用 tv 结构体返回，当地时区的信息则放到 tz 所指的结构中

struct timeval

{

        long tv_sec ; /* 秒 */

        long tv_usec ; /*微秒 */

};

 time.c   获取当前时间与格林尼治时间的差值

  1 #include 
  2 #include 
  3
  4 int main()
  5 {
  6     struct timeval tv;
  7     gettimeofday(&tv,NULL);
  8
  9     printf("sec=%ld,usec=%ld\n",tv.tv_sec,tv.tv_usec);
 10
 11     return 0;
 12 }

运行结果：

 cntTest.c    测试该芯片运行某一程序所需时间（单位：微秒）

  1 #include 
  2 #include 
  3
  4 void cntTest()
  5 {
  6     int i,j;
  7     for(i=0;i<100;i++)
  8         for(j=0;j<100;j++);
  9 }
 10
 11 int main()
 12 {
 13     struct timeval timestart;//开始
 14     struct timeval timestop;//结束
 15
 16     gettimeofday(×tart,NULL);//开始记录时间
 17     cntTest();
 18     gettimeofday(×top,NULL);//结束记录时间
 19
 20     long difftime = 1000000*(timestop.tv_sec - timestart.tv_sec)+(timestop.tv_usec - timestart.tv_usec);
 21
 22     printf("所耗时间为：%ld\n",difftime);
 23
 24     return 0;
 25 }

运行结果：

 超声波测距代码：csb.c

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define Trig 0
#define Echo 1

double getDistance()
{
	double dis;

	struct timeval Tstart;
	struct timeval Tstop;

	pinMode(Trig,OUTPUT);
	pinMode(Echo,INPUT);

	//Trig有一个不少于10us的高电平
	digitalWrite(Trig,LOW);
	usleep(5);
	digitalWrite(Trig,HIGH);
	usleep(10);
	digitalWrite(Trig,LOW);
	
	while(!digitalRead(Echo));//Echo由低电平转为高电平，表示开始发送波；如果一直为低电平，0取反为1，死循环
	gettimeofday(&Tstart,NULL);
	while(digitalRead(Echo));//Echo由高电平转为低电平，波回来了；如果一直为高电平，则1死循环
	gettimeofday(&Tstop,NULL);

	long difftime = 1000000*(Tstop.tv_sec-Tstart.tv_sec)+(Tstop.tv_usec-Tstart.tv_usec);
	dis = (double)difftime/1000000 * 34000/2;

	return dis;

}

int main()
{
	double dis;

	if(wiringPiSetup() == -1){
		fprintf(stderr,"%s","initWiringPi error");
		exit(-1);
	}	

	while(1){
		dis = getDistance();
		printf("dis = %lf\n",dis);
		usleep(500000);
	}
}

运行结果：

 四、SG90舵机

 如何控制转角：向黄色线灌入PWM信号

PWM波的频率不能太高，一般为50hz，即周期=1/频率=1/50=0.02s=20ms

 五、Linux定时器

分析：实现定时器，通过 itimerval 结构体 以及函数 setitimer 产生的信号，系统随之使用 signal 信号处理函数来处理产生的定时信号。从而实现定时器。

先看 itimerval 的结构体

struct itimerval

{

        /* Value to put into `it_value' when the timer expires. */

        struct timeval it_interval ;

        /* Time to the next timer expiration. */

        struct timeval it_value ;

};

it_interval ：计时器的初始值，一般基于这个初始值来加或者来减，看控制函数的参数配置

it_value ：程序跑到这之后，多久启动定时器

struct timeval

{

__time_t tv_sec ; /* Seconds. */

__suseconds_t tv_usec ; /* Microseconds. */

};

int setitimer ( __itimer_which_t __which , const struct itimerval * __restrict __new , s truct itimerval * __restrict __old )

setitimer() 将 value 指向的结构体设为计时器的当前值，如果 value 不是 NULL ，将返回计时器原有值。

which: 三种类型

ITIMER_REAL // 数值为 0 ，计时器的值实时递减，发送的信号是 SIGALRM 。

ITIMER_VIRTUAL // 数值为 1 ，进程执行时递减计时器的值，发送的信号是 SIGVTALRM 。

ITIMER_PROF // 数值为 2 ，进程和系统执行时都递减计时器的值，发送的信号是 SIGPROF 。

很明显，这边需要捕获对应的信号进行逻辑相关处理 signal(SIGALRM,signal_handler);

返回说明：

成功执行时，返回 0 。失败返回 -1

clockTest.c        利用定时器1s打印一次hello

此程序定时器定0.5ms，1s就是2000次0.5ms

#include 
#include 
#include 
#include 

static int i;

void signal_handler(int signum)
{
	i++;
	if(i == 2000){
		printf("hello\n");
		i = 0;
	}
}
int main()
{
	struct itimerval itv;

    //设定开始生效，启动定时器的时间
	itv.it_value.tv_sec = 1;
	itv.it_value.tv_usec = 0;

	//设定定时时间
	itv.it_interval.tv_sec = 0;
	itv.it_interval.tv_usec = 500;
	
	//设定定时方式
	if(setitimer(ITIMER_REAL,&itv,NULL) == -1){
		perror("error");
		exit(-1);
	}
	//信号处理
	signal(SIGALRM,signal_handler);

	while(1);
	return 0;
}

sg90.c        用户输入1-5，舵机转动相应的角度

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define sg90 1

int jd;

static int i = 0;

void signal_handler(int signum)
{
	if(i<=jd){
		digitalWrite(sg90,HIGH);
	}else{
		digitalWrite(sg90,LOW);
	}
	if(i==40){
		i = 0;
	}
	i++;
}
int main()
{
	struct itimerval itv;
	jd = 0; 
	wiringPiSetup();
	pinMode(sg90,OUTPUT);

	//设定定时时间
	itv.it_interval.tv_sec = 0;
	itv.it_interval.tv_usec = 500;
	//设定开始生效，启动定时器的时间
	itv.it_value.tv_sec = 1;
	itv.it_value.tv_usec = 0;
	//设定定时方式
	if(setitimer(ITIMER_REAL,&itv,NULL) == -1){
		perror("error");
		exit(-1);
	}
	//信号处理
	signal(SIGALRM,signal_handler);

	while(1){
		printf("input(1-4):1-0度,2-45度,3-90度,4-135度,5-180度\n");
		scanf("%d",&jd);
	}
	return 0;
}