首先介绍阿里云。
这里使用的是阿里云的物联网平台，创建产品、设备、并创建功能定义。
在设备中最主要的几个参数：
之后下载 Linux SDK：
这里要选择物模型：
解压在ubuntu里面就是这样：
修改demos/mqtt_basic_demo.c：
之后是自己修改：
原本这里是int main，但这里修改成sdk_test，而且加入两个形参；
这个Topic在，之后还要用事件上报
这里对DHT11硬件不作介绍，Linux驱动之DHT11温湿度传感器_4412开发板android温湿度检测-CSDN博客
详情看这篇文章，我也是根据这篇文章来搭建的。
一、首先我们先写DHT11的驱动代码：
写之前肯定是先去修改设备树：
在stm32mp15-pinctrl.dtsi：
在stm32mp157d-atk.dts：
之后开始编写驱动代码dht11driver.c：
#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/semaphore.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/wait.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/fcntl.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#define HIGHT 1
#define LOW 0
#define dht11DEV_CNT 1 /* 设备号长度 */
#define DHT11DEV_NAME "DHT11" /* 设备名字 */
#define ERROR_PRINT(x) do{ \
printk(x " is error!\n"); \
return -1; \
}while(0)
/* dht11dev设备结构体 */
struct dht11dev_dev{
dev_t devid; /* 设备号 */
struct cdev cdev; /* cdev */
struct class *class; /* 类 */
struct device *device; /* 设备 */
struct device_node *node; /* dht11设备节点 */
int gpio_dht11; /* dht11的GPIO标号 */
};
struct dht11dev_dev dht11dev; /* dht11设备 */
/**
* @brief 结束测量过程
*
* 将DHT11传感器连接的GPIO设置为输出模式，并拉高电平，以结束当前的测量过程。
* 这一步骤是必要的，因为在每次数据读取后，需要将总线拉高电平一定时间以确保
* 下一次数据读取的正确性。
*/
void end(void)
{
gpio_direction_output(dht11dev.gpio_dht11, HIGHT);
}
/**
* @brief 从DHT11温湿度传感器获取一个字节的数据
*
* 本函数通过读取DHT11传感器的单个数据位，构建并返回一个字节的数据
* 每个数据位的获取涉及到对GPIO引脚电平变化的检测，用以确定每个位是1还是0
*
* @return unsigned char 返回从DHT11传感器获取的一个字节数据
*/
unsigned char get_dht11_value(void)
{
int i;
unsigned char data = 0;
// 循环8次，每次获取一个数据位，共获取8个数据位
for (i = 0; i < 8; i++)
{
// 检测GPIO引脚电平，若为低电平，则等待低电平结束
if (gpio_get_value(dht11dev.gpio_dht11) == LOW)
{
// 等待低电平结束
while(gpio_get_value(dht11dev.gpio_dht11) == LOW);
// 在高电平期间，等待40us后检查电平状态
udelay(30);
// 如果此时电平为高，则当前位为1
if (gpio_get_value(dht11dev.gpio_dht11) == HIGHT)
{
// 从高位到低位依次设置数据位
data |= (0x1 << (7 - i));
// 等待高电平结束
udelay(40);
}
// 如果此时电平仍为低，则当前位为0
else
{
// 从高位到低位依次设置数据位为0
data &= ~(0x1 << (7 - i));
}
}
// 如果检测到的GPIO引脚电平为高电平，则打印错误信息
else
{
printk("------------ HIGH");
}
}
// 返回构建完成的数据字节
return data;
}
static int dht11_gpio_init(struct device_node *nd)
{
int ret;
/* 从设备树中获取GPIO */
dht11dev.gpio_dht11 = of_get_named_gpio(nd, "dht11-gpio", 0);
if(!gpio_is_valid(dht11dev.gpio_dht11)) {
printk(KERN_ERR "dht11dev: Faidht11 to get dht11-gpio\n");
return -EINVAL;
}
/* 申请使用GPIO */
ret = gpio_request(dht11dev.gpio_dht11, "dht11");
if (ret) {
printk(KERN_ERR "dht11: Faidht11 to request dht11-gpio\n");
return ret;
}
/* 将GPIO设置为输出模式并设置GPIO初始电平状态 */
gpio_direction_output(dht11dev.gpio_dht11,1);
return 0;
}
/*
* @description : 打开设备
* @param - inode : 传递给驱动的inode
* @param - filp : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量
* 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
static int dht11_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
return 0;
}
/*
* @description : 向设备写数据
* @param - filp : 设备文件，表示打开的文件描述符
* @param - buf : 要写给设备写入的数据
* @param - cnt : 要写入的数据长度
* @param - offt : 相对于文件首地址的偏移
* @return : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败
*/
static ssize_t dht11_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
return 0;
}
static ssize_t dht11_read(struct file *file, char __user * user_buf, size_t size, loff_t * loff)
{
unsigned char dht11_data[5];
printk("start\n");
ssleep(1);
gpio_set_value(dht11dev.gpio_dht11, LOW);
mdelay(20); //拉低20ms
/*拉高20-40us*/
gpio_set_value(dht11dev.gpio_dht11, HIGHT);
udelay(30); //拉高30us
//设置为输入
gpio_direction_input(dht11dev.gpio_dht11);
/*DHT11响应信号*/
if (gpio_get_value(dht11dev.gpio_dht11) == LOW)
{
// printk("xiangying\n");
//80us 低电平
while(gpio_get_value(dht11dev.gpio_dht11) == LOW);
//80us 高电平
while(gpio_get_value(dht11dev.gpio_dht11) == HIGHT);
dht11_data[0] = get_dht11_value(); //湿度整数数据
dht11_data[1] = get_dht11_value(); //湿度小数数据 0
dht11_data[2] = get_dht11_value(); //温度整数数据
dht11_data[3] = get_dht11_value(); //温度小数数据
dht11_data[4] = get_dht11_value(); //校验和
printk("data end\n");
}
else
printk("start is error!\n");
if (copy_to_user(user_buf, dht11_data, size) != 0)
{
ERROR_PRINT("copy_to_user");
}
printk("copy to user\n");
//恢复为输出模式高电平
end();
return 0;
}
static ssize_t dht11_release(struct inode * inode, struct file *file)
{
return 0;
}
/* 设备操作函数 */
static struct file_operations dht11_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = dht11_open,
.read = dht11_read,
.write = dht11_write,
.release = dht11_release
};
/*
* @description : flatform驱动的probe函数，当驱动与
* 设备匹配以后此函数就会执行
* @param - dev : platform设备
* @return : 0，成功;其他负值,失败
*/
static int dht11_probe(struct platform_device *pdev) // 如果设备和驱动匹配成功，先去初始化pinctrl配置的IO，再去执行probe函数
{
int ret;
printk("dht11 driver and device was matched!\r\n");
/* 初始化 dht11 */
ret = dht11_gpio_init(pdev->dev.of_node); // of_node连接着设备树的设备节点
if(ret < 0)
return ret;
/* 1、申请设备号 */
ret = alloc_chrdev_region(&dht11dev.devid, 0, dht11DEV_CNT, DHT11DEV_NAME);
if(ret < 0) {
pr_err("%s Couldn't alloc_chrdev_region, ret=%d\r\n", DHT11DEV_NAME, ret);
goto free_gpio;
}
/* 2、初始化cdev */
dht11dev.cdev.owner = THIS_MODULE;
cdev_init(&dht11dev.cdev, &dht11_fops);
/* 3、添加一个cdev */
ret = cdev_add(&dht11dev.cdev, dht11dev.devid, dht11DEV_CNT);
if(ret < 0)
goto del_unregister;
/* 4、创建类 */
dht11dev.class = class_create(THIS_MODULE, DHT11DEV_NAME);
if (IS_ERR(dht11dev.class)) {
goto del_cdev;
}
/* 5、创建设备 */
dht11dev.device = device_create(dht11dev.class, NULL, dht11dev.devid, NULL, DHT11DEV_NAME);
if (IS_ERR(dht11dev.device)) {
goto destroy_class;
}
return 0;
destroy_class:
class_destroy(dht11dev.class);
del_cdev:
cdev_del(&dht11dev.cdev);
del_unregister:
unregister_chrdev_region(dht11dev.devid, dht11DEV_CNT);
free_gpio:
gpio_free(dht11dev.gpio_dht11);
return -EIO;
}
/*
* @description : platform驱动的remove函数，移除platform驱动的时候此函数会执行
* @param - dev : platform设备
* @return : 0，成功;其他负值,失败
*/
static int dht11_remove(struct platform_device *dev)
{
gpio_set_value(dht11dev.gpio_dht11, 1); /* 卸载驱动的时候关闭dht11 */
gpio_free(dht11dev.gpio_dht11); /* 注销GPIO */
cdev_del(&dht11dev.cdev); /* 删除cdev */
unregister_chrdev_region(dht11dev.devid, dht11DEV_CNT); /* 注销设备号 */
device_destroy(dht11dev.class, dht11dev.devid); /* 注销设备 */
class_destroy(dht11dev.class); /* 注销类 */
return 0;
}
/* 匹配列表*/ //
// 这里的省略了获取compatible属性值，因为这里的匹配列表直接和设备匹配
static const struct of_device_id dht11_of_match[] = {
{ .compatible = "alientek,dht11" },
{ /* Sentinel */ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, dht11_of_match); // 声明 dht11_of_match
/* platform驱动结构体 */
static struct platform_driver dht11_driver = {
.driver = {
/* 设置这个 platform 驱动的名字为“stm32mp1-dht11”后，当驱动加载成功以后就会在
/sys/bus/platform/drivers/目录下存在一个名为“stm32mp1-dht11”的文件 */
.name = "stm32mp1-dht11", /* 驱动名字，用于和设备匹配 */
.of_match_table = dht11_of_match, /* 设备树匹配表 */
},
.probe = dht11_probe,
.remove = dht11_remove,
};
/*
* @description : 驱动模块加载函数
* @param : 无
* @return : 无
*/
static int __init dht11driver_init(void)
{
return platform_driver_register(&dht11_driver); // 注册platform平台
}
/*
* @description : 驱动模块卸载函数
* @param : 无
* @return : 无
*/
static void __exit dht11driver_exit(void)
{
platform_driver_unregister(&dht11_driver); // 卸载platform平台
}
module_init(dht11driver_init);
module_exit(dht11driver_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("LXS");
MODULE_INFO(intree, "Y");然后是dht11App.c代码：
#include "stdio.h"
#include "unistd.h"
#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "fcntl.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#define LEDOFF 0
#define LEDON 1
/*声明sdk_test函数*/
extern int sdk_test(int argc, char *argv[], int humidity, int temperature);
/*
* @description : main主程序
* @param - argc : argv数组元素个数
* @param - argv : 具体参数
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
int fd, retvalue;
char *filename;
unsigned char databuf[5] = {0};
filename = argv[1];
/* 打开DHT11驱动 */
fd = open(filename, O_RDWR);
if(fd < 0){
printf("file %s open failed!\r\n", argv[1]);
return -1;
}
printf("open success!\n");
while (1)
{
int ret = read(fd, databuf, 5);
if (ret == -1)
{
perror("read");
return -1;
}
/*校验和*/
int crc = databuf[0] + databuf[1] + databuf[2] + databuf[3];
if ((crc & 0xFF) == databuf[4])
{
printf("humidity %d%% \n", databuf[0]);
printf("temperatuere %d°C\n", databuf[2]);
}
sdk_test(0,NULL, databuf[0], databuf[2]);
sleep(5);
}
retvalue = close(fd); /* 关闭文件 */
if(retvalue < 0){
printf("file %s close failed!\r\n", argv[1]);
return -1;
}
return 0;
}
Makefile：
PROG_FILE := dht11App.c mqtt_basic_demo.c
PROG_OBJS := $(patsubst %.c,%.o,$(PROG_FILE))
PROG = dht11App
KERNELDIR := /home/alientek/linux/atk-mpl/linux/my_linux/linux-5.4.31
CURRENT_PATH := $(shell pwd)
obj-m := dht11driver.o
SDK_ROOT = $(shell pwd)/LinkSDK
SDK_DIR = $(SDK_ROOT)/core $(SDK_ROOT)/core/sysdep $(SDK_ROOT)/core/utils $(SDK_ROOT)/portfiles/aiot_port $(SDK_ROOT)/external $(SDK_ROOT)/external/mbedtls/library
SDK_INC = -I$(SDK_ROOT)/external/mbedtls/include $(foreach dir, $(SDK_DIR), -I$(dir) )
SDK_FILES = $(foreach dir, $(SDK_DIR), $(wildcard $(dir)/*.c))
SDK_OBJS = $(patsubst %.c,%.o,$(SDK_FILES))
SDK_LIBS = -lpthread
CC := arm-none-linux-gnueabihf-gcc
CFLAGS := $(SDK_INC)
all: build main
build: kernel_modules
kernel_modules:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules
%.o: %.c
$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@
main:$(PROG_OBJS) $(SDK_OBJS)
$(CC) $(CFLAGS) -o $(PROG) $(PROG_OBJS) $(SDK_OBJS) $(SDK_LIBS)
clean:
rm -f *.o $(PROG) $(SDK_OBJS)
find $(SDK_ROOT) -name "*.o" -exec rm -f {} \;
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean
在目录下有这些文件，最后那个是mqtt_basic_demo.c，忽略hello.c。
记得重新编译设备树 make dtbs，还有项目下的make。
打开开发板：
输入命令：
depmod
modprobe dht11driver.ko
会出现这个就说明设备树和驱动是匹配成功的。在/sys/bus/platform/device 和 driver里可以看见你自己创建的设备名和驱动名。
./dht11App /dev/DHT11 执行文件
因为这里是一直循环，所以这里可以实时获得DHT11的温度和湿度，转到物联网设备可以看见：
就可以在阿里云实时监控了。
