👩🏼‍🌾 🚩 🧦 लिनक्स पर आवेग काउंटर (हम VK-G4 काउंटर से गैस प्रवाह पर जानकारी प्राप्त करते हैं) ⚰️ 🐩 👩‍🎓

घरेलू स्वचालन की प्रक्रिया में , यह पता चला कि उपलब्ध वीके-जी 4 गैस प्रवाह मीटर में एक दिलचस्प विशेषता है: एक चुंबक को जूनियर डिस्चार्ज में बनाया गया है, जो डिवाइस के बाहर स्थापित रीड स्विच को बंद कर सकता है (यानी, इसे कनेक्ट करने के लिए अनुमति की आवश्यकता नहीं है) गैस कंपनी)। यह काउंटर पर ही पासपोर्ट में भी दर्शाया गया है। सच है, यह अनुशंसा की जाती है कि आप "IN-Z 61 लो फ्रिक्वेंसी पल्स जेनरेटर" का उपयोग करें, लेकिन वास्तव में यह एक ईख स्विच है जो एक पागल मूल्य के लिए मीटर पर लगाया गया है। इसलिए, आईएन-जेड 61 के बजाय, डिजिटल आउटपुट के साथ सबसे सस्ता हॉल सेंसर का उपयोग करने का निर्णय लिया गया (यानी एक एकीकृत शमित ट्रिगर के साथ)।

उपलब्ध से हॉल सेंसर प्रकार SS441A लिया गया था। SS44xA पर डेटाशीट के अनुसार , इसकी चुंबकीय संवेदनशीलता तीसरे अंक में एन्कोडेड है, जो गैस मीटर पर सेंसर के भौतिक स्थान को निर्धारित करती है।
एक नियंत्रण प्रणाली के रूप में, मैं लिनक्स-वेनिला कर्नेल 4.2+) पर चलने वाले एकल-बोर्ड बनाना पीआई कंप्यूटर का उपयोग करता हूं। SS44xA का भौतिक कनेक्शन बहुत सरल है: हम
आउटपुट (-) को एक आम तार से जोड़ते हैं;
आउटपुट (+) + 5 वी से जुड़ा है (और नहीं + ३.३ वी);
पिन (D) GPIO पोर्ट से जुड़ा है और 4.7 kor रेसिस्टर से + 3.3V तक खींचा गया है।
लेकिन जब मैं कर्नेल इन-ट्री ड्राइवरों को नहीं पा सका तो मेरा आश्चर्य क्या था जो किसी दिए गए GPIO पोर्ट पर दालों की संख्या को गिन सकते थे! मैं समझता हूं कि लिनक्स एक वास्तविक समय का ओएस नहीं है, लेकिन सिर्फ कम-आवृत्ति वाले दालों की गिनती कर रहा है ... क्या यह वास्तव में मेरा काम है?
नवीनतम कर्नेल स्रोतों को ध्यान से देखने पर, दो मध्यवर्ती समाधान खोजे गए:

एक मानक यूआईओ चालक का उपयोग करें। यदि इस तरह के उपकरण को एप्लिकेशन प्रोग्राम में एक फ़ाइल के रूप में खोला जाता है और संबंधित मूल्य इसके लिए लिखा जाता है, तो इसके बाद के रीड ऑपरेशन को तब तक निलंबित रखा जाएगा, जब तक कि संबंधित GPIO पर सिग्नल स्तर में बदलाव के कारण कोई व्यवधान उत्पन्न न हो;
gpio_keys. GPIO «» (button) «» (switch), , .

इनमें से किसी भी समाधान का उपयोग करने के लिए एक डेमॉन एप्लिकेशन की आवश्यकता होगी जो पल्स काउंटिंग करने के लिए सक्रिय होना चाहिए। यह सबसे अच्छा समाधान नहीं है, क्योंकि यदि यह किसी भी कारण से पूरा हो जाता है, तो हम कुछ निश्चित दालों को छोड़ सकते हैं, जो लेखांकन उद्देश्यों के लिए काफी महत्वपूर्ण है। इसलिए, जोखिमों को कम करने के लिए, हमारे अपने डिवाइस ड्राइवर को लिखने का निर्णय लिया गया जो सीधे कर्नेल स्तर पर काम करेगा।
तो, मिलते हैं: एक मनमाना GPIO लाइन पर दालों की गिनती के लिए एक ड्राइवर , डिवाइस ट्री तकनीक का उपयोग करके कॉन्फ़िगर करने योग्य।

पूर्व शर्त

प्रयुक्त लिनक्स कर्नेल संस्करण 4.x या बाद का संस्करण
इसे बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले कर्नेल हेडर फाइलें (आमतौर पर / usr में शामिल होती हैं / लक्ष्य प्रणाली पर / linux शामिल होती हैं)
-
Device Tree
Device Tree ( dtc)

अपने काम के लिए, मैं अर्मेनियाई से विधानसभा का उपयोग करता हूं , और उनकी वेबसाइट पर आप कर्नेल स्रोत भी ले सकते हैं, जिसके आधार पर विधानसभा तैयार की गई थी। लेकिन, सिद्धांत रूप में, लक्ष्य विधानसभा पर कोई प्रतिबंध नहीं होना चाहिए।
मैं बाहरी मॉड्यूल की असेंबली का वर्णन नहीं करता (और क्या? सिद्धांत में, इस तरह के विवरण के साथ बहुत सारे संसाधन हैं), इसलिए हम मानते हैं कि आपके पास पहले से ही तैयार किए गए काउंटर हैं। gpio-pul.ko मॉड्यूल एक कोर के लिए इकट्ठे हुए हैं। मैं केले पीआई के उदाहरण का उपयोग करके आगे की प्रक्रिया का वर्णन करता हूं, लेकिन सादृश्य द्वारा इसे किसी अन्य प्लेटफ़ॉर्म पर स्थानांतरित किया जा सकता है। कनेक्टर विवरण प्लेट

खोलेंपर सवार। हम CON3 कनेक्टर (GPIO हेडर्स) में रुचि रखते हैं। हम किसी भी संपर्क का चयन करते हैं जिसे हम पसंद करते हैं और इसकी कार्यक्षमता निर्धारित करते हैं (उदाहरण के लिए, मुझे CON3 कनेक्टर पर पिन 12 पसंद आया, जिसमें सॉकेट पोर्ट PH2 आउटपुट है)। हम ऑलविनर ए 20 डेटशीट (जीपीआईओ मल्टीप्लेक्सिंग फंक्शन टेबल) के साथ जांच करते हैं - चयनित पोर्ट को इंटरप्ट की पीढ़ी का समर्थन करना चाहिए (मेरे मामले में यह मल्टी 6 कॉलम में ईईएनटी 2 है)। अगला, हमें GPIO के संदर्भ में पिन संख्या निर्धारित करने की आवश्यकता है, जो चयनित पोर्ट (PH2) से मेल खाती है। कार्य प्रणाली पर सीधे इसे निर्धारित करना मेरे लिए आसान था:

# grep '(PH2)' /sys/kernel/debug/pinctrl/1c20800.pinctrl/pinmux-pins
pin 226 (PH2): (MUX UNCLAIMED) (GPIO UNCLAIMED)

एक ही समय में और सुनिश्चित किया गया। वर्तमान में इस पोर्ट का उपयोग कुछ भी नहीं किया जा रहा है (MUX और GPIO UNCLAIMED)।

अब आप डिवाइस ट्री कॉन्फ़िगरेशन बना सकते हैं। कुछ उपकरणों के उदाहरण आर्क / आर्म / बूट / डीएसटी फ़ोल्डर में लिनक्स कर्नेल के स्रोत कोड में हैं, केले के लिए पीआई फ़ाइल को sun7i-a20-bananapi.dts कहा जाता है
। इसमें हम निम्नलिखित बदलाव करते हैं:

/ {
        model = "Banana Pi BPI-M1";
        compatible = "sinovoip,bpi-m1", "allwinner,sun7i-a20";

...

        counters {
                compatible = "gpio-pulse-counter";
                gas-meter@0 {
                    label = "Gas meter";
                    pinctrl-names = "default";
                    pinctrl-0 = <&ext_counter_bananapi>;
                    /* CON3, pin 12: PH2 - pin 226 (Multi6 function: EINT2) */
                    /* bank: 226 / 32 = 7, pin into the bank 226 % 32 = 2 */
                    gpios = <&pio 7 2 GPIO_ACTIVE_LOW>;
                    interrupt-parent = <&pio>;
                    interrupt-names = "counter-edge-falling";
                    interrupts = <2 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>; /* PH2 / EINT2 */
                };
        };

&pio {
        ...

        /* External counter */
        ext_counter_bananapi: counter_pins@0 {
                allwinner,pins = "PH2";
                allwinner,function = "gpio_in";
                allwinner,drive = <SUN4I_PINCTRL_10_MA>;
                allwinner,pull = <SUN4I_PINCTRL_NO_PULL>;
        };
};

नोड में gpios पैरामीटर की गणना निम्नानुसार की जाती है:

पहले pio लेबल का लिंक आता है;
अगला बैंक नंबर है, जिसमें वांछित GPIO पोर्ट है। ऑलविनर A20 के लिए, प्रत्येक बैंक में 32 पोर्ट होते हैं, इसलिए बैंक नंबर को GPIO पिन को 32 से विभाजित करने के पूर्णांक भाग के रूप में परिभाषित किया गया है;
इसके बाद बैंक के अंदर पिन नंबर है। चूंकि प्रत्येक बैंक में 32 पिन हैं, फिर इस मान की गणना GPIO पिन को 32 से विभाजित करने के शेष के रूप में की जाती है;
अंतिम पैरामीटर संकेत है कि सिग्नल स्तर सक्रिय माना जाता है

नोड में इंटरप्टर्स पैरामीटर की गणना निम्नानुसार की जाती है:

पहला पैरामीटर GPIO नियंत्रक की बाधा संख्या को इंगित करता है (EINT2 के लिए यह 2 होगा)
दूसरा पैरामीटर IRQ_TYPE_EDGE_FALLING है, जो सिग्नल के उच्च से कम होने पर एक बाधा उत्पन्न करने की अनुमति देता है (क्योंकि हमारे पास एक खुला कलेक्टर सेंसर है और + VCC पर खींचा गया है)

हम संशोधित डिवाइस ट्री फ़ाइल संकलित करते हैं:

dtc -I dts -O dtb sun7i-a20-bananapi.dts > sun7i-a20-bananapi.dtb

परिणामी sun7i-a20-bananapi.dtb के साथ, हम /boot/dtb/sun7i-a20-bananapi.dtb में फ़ाइल को ओवरराइट करते हैं। हम
कर्नेल मॉड्यूल काउंटर्स लिखते हैं। कर्नेल / ड्राइवर और लक्ष्य प्रणाली लोड करें। भरी हुई लक्ष्य प्रणाली पर, हम कमांड देते हैं

depmod -a

और फिर से रिबूट करें। उसके बाद, हम dmesg कमांड के आउटपुट को देखते हैं:

# dmesg
...
[    4.745570] counters: Class driver loaded.
[    4.749235] gpio_pulse: Device #0 gas-meter: IRQ: 53 GPIO: 226
...

महान, मॉड्यूल लोड और कार्यात्मक हैं। हम पहले प्रोग्रामेटिक रूप से कार्यक्षमता की जाँच करते हैं:

# cat /sys/class/counters/counter0/values/count
0
# echo 1 > /sys/class/counters/counter0/values/pulse
# cat /sys/class/counters/counter0/values/count
1
# echo 1 > /sys/class/counters/counter0/values/pulse
# echo 1 > /sys/class/counters/counter0/values/pulse
# cat /sys/class/counters/counter0/values/count
3

(हमने सॉफ्टवेयर द्वारा एक संकेत की नकल की)।

अब हम हॉल सेंसर को कनेक्ट करते हैं और कुछ चुंबक लाकर (उदाहरण के लिए, रेफ्रिजरेटर पर एक चुंबकीय स्टिकर से) इसकी संचालन क्षमता सुनिश्चित करते हैं।

अंतभाषण

अंत में, मेरे पास तस्वीरें पोस्ट करने का समय था। तो:

वास्तव में सेंसर। इसका संवेदनशील हिस्सा बेवेल्स के बिना साइड है (यानी, हम इसे कम से कम डिस्चार्ज के तहत मीटर तक दबाते हैं)

फिर हम सेंसर को इलेक्ट्रिकल टेप से ठीक करते हैं।

शक्ति के लिए, गैस के मीटर में फोम के एक टुकड़े को रिसेस के आकार के लिए काटते हैं और फिर सेंसर को ठीक करते हैं।

फिर हम इस टुकड़े और बिजली के टेप के साथ तार को

ठीक करते हैं । और यह परिणाम के रूप में हुआ है।

फास्टनरों पर निर्णय के लिए, कृपया अपने पैरों को किक न करें, क्योंकि घर अभी भी मरम्मत और जुड़नार के दौर से गुजर रहा है, वास्तव में, एक प्रोटोटाइप है।

लिनक्स पर आवेग काउंटर (हम VK-G4 काउंटर से गैस प्रवाह पर जानकारी प्राप्त करते हैं)

अंतभाषण

More articles: