第二篇 香橙派的外设开发基础(上)-GPIO篇_香橙派gpio

目录

 前言

一、HC-SR04超声波测距

0.超声波测距原理

✒️如何使HC-SR04发送超声波

✒️如何接收超声波返回

✒️如何通过时间算出距离

1.Linux的获取时间gettimeofday()

✒️timeval结构体

✒️gettimeofday()函数

 2.利用gettimeofday()计算时间，实现超声波测距

二、SG90舵机

0.驱动SG90舵机原理

1.Linux的定时器

✒️itimerval结构体

✒️setitimer()函数

2.实现舵机全向转动

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 前言

       在上篇已经刷好了Armbian系统，安装wiringPi完成基本的开发环境准备，接下来就是基于WiringPi配合常用模块来了解了解angePi的基本外设 — 通用输入输入设备GPIO、串口UART、IIC协议等。

一、HC-SR04超声波测距

0.超声波测距原理

《第二篇 树莓派基本外设基础》— 树莓派实现

《第三篇 SG90舵机和HC-SR04测距》— 51实现

（在上面的文章里，已经记录了HC-SR04的测距原理，这里简单略过）

具体体现在代码中，只需要知道以下关键信息：

✒️如何使HC-SR04发送超声波

向TRIG引脚发送一个10us 的脉冲信号（高电平），开始发送超声波

✒️如何接收超声波返回

开始发送波的同时，ECHO会被置为高电平直到波返回，置为低电平

（ECHO持续高电平的时间 = 超声波往返路程的花费的时间）

✒️如何通过时间算出距离

已知波在空气中传播速度为340 m/s。通过路程=速度×时间计算得出

1.Linux的获取时间gettimeofday()

✒️timeval结构体

✒️gettimeofday()函数

        获取当前时间到新纪元时间Epoch的距离时间（可精确到微妙）

        Epoch是指定为1970年1月1日0时0分0秒的格林威治时间

（也就是说该函数能获取当前时间距离1970年1月1日0时0分0秒那一刻xxxxxx秒xxxxxx微妙）

 2.利用gettimeofday()计算时间，实现超声波测距

（模块坏了，没接上测试）

#include<wiringPi.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/time.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
 
#define TRIG 23
#define ECHO 25
 
void init_hardware(){
    int retn;
    retn=wiringPiSetup();
    if(retn < 0){
        perror("init hardware");
        exit(-1);
    }
}
 
void init_pins(){
    pinMode(ECHO,INPUT);
    pinMode(TRIG,OUTPUT);
}
 
float measure_distance(){
    long  start_usec,stop_usec;
    struct timeval rawtime1,rawtime2;
    float distance;
    digitalWrite(TRIG,LOW);
    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(TRIG,HIGH);
    delayMicroseconds(10);
    digitalWrite(TRIG,LOW);//start send ultrasonic
//  printf("%d\n",digitalRead(ECHO));
    while(!(digitalRead(ECHO) == 1));
    gettimeofday(&rawtime1, NULL);
    
    while(!(digitalRead(ECHO) == 0));//low
    gettimeofday(&rawtime2,NULL);
 
    start_usec =rawtime1.tv_sec*1000000+rawtime1.tv_usec;
    stop_usec =rawtime2.tv_sec*1000000+rawtime2.tv_usec;
    distance=(float)(stop_usec-start_usec)/1000000*17000;
    return distance;
}
 
int main(){
    float distance;
    init_hardware();
    init_pins();
    while(1){
        distance = measure_distance();
        printf("%0.2f cm\n",distance);
        delay(1000);
    }
    return 0;
}

二、SG90舵机

0.驱动SG90舵机原理

在前面的文章里，已经记录了SG90的相关信息，这里简单略过

体现在代码中，需要以下关键信息

1.Linux的定时器

✒️itimerval结构体

✒️setitimer()函数

设置定时器，可精确到us（微秒）级别，比alarm()函数精度更高

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