本帖最后由 maximQ820270087 于 2020-5-3 12:40 编辑
通过spidev0.0驱动及MAX31855芯片采集K型热电偶温度 本篇主要介绍如何通过Nanopi M2已经实现的SPI0驱动程序，实现用户模式下的SPI通讯，完成对K型热电偶温度数据的采集。 1. MAX31855引脚、通讯模式及温度算法 MAX31855具有冷端补偿，将K、J、N、T或E型热电偶信号转换成数字量。器件输出14位带符号数据，通过SPITM兼容接口、以只读格式输出。转换器的温度分辨率为0.25℃，最高温度读数为+1800℃，最低温度读数为-270℃，对于K型热电偶，温度范围为-200℃至+700℃，保持±2℃精度。
MAX31855与MCU或MPU接线图：
SPI通讯时序图：
驱动CS为低电平时，SO引脚将输出第一位数据。通过串口读取完整的冷端补偿热电偶温度，需要14个时钟周期。读取热电偶和参考端温度需要32个时钟(表2和表3)。在时钟下降沿读取输出位。第一位D31为热电偶温度符号位。D[30:18]位包含温度转换数据，顺序为MSB至LSB。D16位正常状态下为低电平，热电偶输入开路或对GND或VCC短路时变为高电平。参考端温度数据从D15开始。输出转换数据时，CS任何时候均可变为高电平。 根据以上描述，将上述时序、数据位的含义转换为后续的程序代码。
2. 硬件环境搭建 根据第一节对MAX31855引脚的功能描述，将K型热电偶、MAX31855、Nanopi M2用杜邦线连起来。
MAX31855实物图：
MAX31855连接K型热电偶： Nanopi M2的SPI0接口如下(3.3V,GND,MISO,CLK,CS共5根线)：
K型热电偶、MAX31855和Nanopi M2硬件连接：
3. 基于QT的K型热电偶SPI接口数据采集软件开发 3.1 创建QT项目 在命令行输入如下命令： su root password:fa qtcreator 启动QT软件开发环境，新建项目，项目名称我选为max31855_temperatureShow，软件类型设置widget,设计界面如图所示：
3.2 编写头文件 1）common.h #ifndef _COMMON_H_ #define _COMMON_H_ #define __DEBUG #ifdef __DEBUG #define DEBUG(format, args...) \ printf("FAHW-Lib: " format, ## args) #else #define DEBUG(format, args...) #endif #include <string.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/ioctl.h> #include <fcntl.h> #include <linux/fs.h> #include <errno.h> #include <stdarg.h> #include <stdio.h> #include <pthread.h> extern void clearLastError(); extern void setLastError(const char *fmt, ...); #define EXPORT extern int writeValueToFile(char* fileName, char* buff); extern int writeIntValueToFile(char* fileName, int value); extern int readValueFromFile(char* fileName, char* buff, int len); extern int readIntValueFromFile(char* fileName); #define FILE_PATH_LENGTH (128) #endif 2）libfahw-filectl.h #ifndef __FRIENDLYARM_HARDWARE_FILECTRL_H__ #define __FRIENDLYARM_HARDWARE_FILECTRL_H__ int openHW(const char *devName, int flags); int writeHW(int fd, const void *_data, size_t len); int readHW(int fd, void *_data, size_t len); int selectHW(int fd, int sec, int usec); void closeHW(int fd); int ioctlWithIntValue(int fd, int cmd, int value); #endif 3）libfahw-spi.h #ifndef __FRIENDLYARM_HARDWARE_SPI_H__ #define __FRIENDLYARM_HARDWARE_SPI_H__ // SPIBitOrder #define LSBFIRST (0) ///< LSB First #define MSBFIRST (1) ///< MSB First // SPIMode #define SPI_MODE0 (0) ///< CPOL (0, CPHA (0 #define SPI_MODE1 (1) ///< CPOL (0, CPHA (1 #define SPI_MODE2 (2) ///< CPOL (1, CPHA (0 #define SPI_MODE3 (3) ///< CPOL (1, CPHA (1 #define SPI_CPHA (0x01) #define SPI_CPOL (0x02) #define SPI_CS_HIGH (0x04) #define SPI_LSB_FIRST (0x08) #define SPI_3WIRE (0x10) #define SPI_LOOP (0x20) #define SPI_NO_CS (0x40) #define SPI_READY (0x80) // SPIClockDivider #define SPI_CLOCK_DIV65536 (0) ///< 65536 (256us (4kHz #define SPI_CLOCK_DIV32768 (32768) ///< 32768 (126us (8kHz #define SPI_CLOCK_DIV16384 (16384) ///< 16384 (64us (15.625kHz #define SPI_CLOCK_DIV8192 (8192) ///< 8192 (32us (31.25kHz #define SPI_CLOCK_DIV4096 (4096) ///< 4096 (16us (62.5kHz #define SPI_CLOCK_DIV2048 (2048) ///< 2048 (8us (125kHz #define SPI_CLOCK_DIV1024 (1024) ///< 1024 (4us (250kHz #define SPI_CLOCK_DIV512 (512) ///< 512 (2us (500kHz #define SPI_CLOCK_DIV256 (256) ///< 256 (1us (1MHz #define SPI_CLOCK_DIV128 (128) ///< 128 (500ns (= 2MHz #define SPI_CLOCK_DIV64 (64) ///< 64 (250ns (4MHz #define SPI_CLOCK_DIV32 (32) ///< 32 (125ns (8MHz #define SPI_CLOCK_DIV16 (16) ///< 16 (50ns (20MHz #define SPI_CLOCK_DIV8 (8) ///< 8 (25ns (40MHz #define SPI_CLOCK_DIV4 (4) ///< 4 (12.5ns 80MHz #define SPI_CLOCK_DIV2 (2) ///< 2 (6.25ns (160MHz #define SPI_CLOCK_DIV1 (1) ///< 0 (256us (4kHz int setSPIWriteBitsPerWord( int spi_fd, int bits ); int setSPIReadBitsPerWord( int spi_fd, int bits ); int setSPIBitOrder( int spi_fd, int order); int setSPIMaxSpeed(int spi_fd, unsigned int spi_speed); int setSPIDataMode( int spi_fd, int mode); int SPItransferOneByte( int spi_fd, unsigned char byteData, int spi_delay, int spi_speed, int spi_bits); int SPItransferBytes( int spi_fd , unsigned char * writeData , int writeLen , unsigned char * readBuffer , int readLen , int spi_delay , int spi_speed , int spi_bits ); int writeBytesToSPI( int spi_fd , unsigned char * writeData , int writeLen , int spi_delay , int spi_speed , int spi_bits ); int readBytesFromSPI( int spi_fd , unsigned char * readBuffer , int readLen , int spi_delay , int spi_speed , int spi_bits ); #define SPI0_PATH "/dev/spidev0.0" #endif 重点关注上面红颜色的那一行，代表我们使用哪个接口的驱动程序。系统目前只实现SPI0的驱动，如图所示：
| 
楼主
标题置顶
标题高亮
