6.串口通信和传感器的使用----粤嵌gec6818开发板上实现智能家居（光照气度，压强，海拔，湿度，温度达到临界值蜂鸣器自动警报等）
一、串口通信及传感器数据采集
1.串口及初始化
串口是一种简单的通信接口，也是单片机中最常用，最简单的通信方式
通常传感器都是采用串口作为与上位机的通信接口
ARM板上提供了三个可以外接传感器的串口接口，位于开发板的右上角，
从上到下分别是：
串口号 串口驱动设备文件名
CON2 “/dev/ttySAC1”
CON3 “/dev/ttySAC2”
CON4 “/dev/ttySAC3”
我们将传感器链接到对应的串口端口以后，在Linux中通过串口通信去获取该传感器的数据极其简单
只需要先打开串口设备文件，并将串口进行初始化配置，就可以调用write函数发送数据给传感器，调用read函数从传感器中获取数据
串口的初始化函数如下：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include //串口配置需要的头文件
/*
* init_serial:自定义的用来打开串口文件并对串口进行初始化的函数
* arg：
* @fild：串口设备文件名，指定您要使用的串口
* @baudrate：整数，指定您要配置的串口的通信波特率
* 9600/115200/19200
* 配置的串口协议：数据位8，停止位1，不要校验，不要硬件控制流
* return：
* 成功，返回打开 并初始化好的 串口的文件描述符，后期根据该返回值来与链接在该串口上的传感器进行通信
* 失败返回-1
**/
int init_serial(const char *file, int baudrate)
{
int fd;
fd = open(file, O_RDWR);
if (fd == -1)
{
perror("open device error:");
return -1;
}
struct termios myserial;
//清空结构体
memset(&myserial, 0, sizeof (myserial));
//O_RDWR
myserial.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);
//设置控制模式状态，本地连接，接受使能
//设置 数据位
myserial.c_cflag &= ~CSIZE; //清空数据位
myserial.c_cflag &= ~CRTSCTS; //无硬件流控制
myserial.c_cflag |= CS8; //数据位:8
myserial.c_cflag &= ~CSTOPB;// //1位停止位
myserial.c_cflag &= ~PARENB; //不要校验
//myserial.c_iflag |= IGNPAR; //不要校验
//myserial.c_oflag = 0; //输入模式
//myserial.c_lflag = 0; //不激活终端模式
switch (baudrate)
{
case 9600:
cfsetospeed(&myserial, B9600); //设置波特率
cfsetispeed(&myserial, B9600);
break;
case 115200:
cfsetospeed(&myserial, B115200); //设置波特率
cfsetispeed(&myserial, B115200);
break;
case 19200:
cfsetospeed(&myserial, B19200); //设置波特率
cfsetispeed(&myserial, B19200);
break;
}
/* 刷新输出队列,清楚正接受的数据 */
tcflush(fd, TCIFLUSH);
/* 改变配置 */
tcsetattr(fd, TCSANOW, &myserial);
return fd;
}
常见的串口传感器，通信方式一般有两种：
1 配置式通信：上位机只需要发送一次配置命令给传感器，传感器就会周期性采集并返回数据回复给上位机
比如：GY-39
2.询问式通信：上位机发送一次命令给传感器，传感器就会采集并返回一次数据给上位机，直到下一次上位机再发送命令，传感器彩虹再一次采集回复数据==》上位机每发送一次指令，才能获取一次数据 ==》烟雾传感器
int main(void)
{
int gy39_fd = 0;
gy39_fd = init_serial("/dev/ttySAC1",9600);
read(gy39_fd,...,...);//从gy39中读取数据存入到...
write(gy39_fd,...,...);往gy_39里面写入...
}
在使用串口与传感器通信，来获取传感器采集到的数据时，我们必须能够熟练地阅读传感器的使用手册
2.GY-39的使用
接线引脚
VCC：电源正极，接上位机的5v(vcc)
CT(UART_TX):串口数据发送端，接上位机的RX引脚
DR(UART_RX):串口数据接收端，接上位机的TX引脚
GND:电源接地，接上位机的GND
通信协议
命令
命令是由上位机发送给GY-39传感器的，用来告诉GY-39本次需要采集那些数据
GY-39的命令由三个字节组成：
指令格式：帧头+指令+校验和(8bit)
帧头：固定0xa5，表示一帧命令的开始
指令：表示命令码，8bit，不同的bit有不同的含义
校验和：前面两个字节的和，只取低8位
eg:
unsigned char cmd[3]={0xa5,0x81,0x26};
write(gy39_fd,cmd,3);//发送获取光强的命令给GY-39,之后GY-3会周期性给上位机回复光强数据
回复数据：
读取GY-39的回复数据，有两种方式
1.简单粗暴
发送光强命令0x81,读取9字节
发送气象命令0x82,读取15字节
发送光强+气象数据0x83,读取15+9个字节
这种读取方式，前提是上位机与GY-39的通信必须一直稳定，不能出现误传
2.一个字节一个字节的读取，根据通信协议中数据帧的格式来边解析边读取数据
int gy39_getlux(void)
{
int gy39_fd = 0;
int i = 0;
ssize_t rsize = 0;
unsigned char cmd[3]={0xa5,0x81,0x26};
unsigned char buf[25]={0};
gy39_fd = init_serial("/dev/ttySAC1",9600);
write(gy39_fd,cmd,3);//发送获取光强的命令给GY-39,之后GY-3会周期性给上位机回复光强数据
while(1)
{
rsize = read(gy39_fd,buf,9);
if (rsize == 9)
{
printf("GY-39 lux buffer:\n");
for ( i = 0; i
int gy39_lux(void)
{
int i = 0;
int lux = 0;
int gy39_fd = 0;
ssize_t rsize = 0;
unsigned char cmd[3]={0xa5,0x81,0x26};//命令数组帧头、指令、校验和（8bit）
unsigned char buf[25]={0};//缓存数组保存从传感器返回的数据
gy39_fd =init_serial("/dev/ttySAC1",9600);
write(gy39_fd,cmd,3);//发送读取光强的命令,GY-39开始周期性的回复光强数据
rsize=read(gy39_fd,buf,9);
if (rsize = 9&&buf[2]=0x15)//数据帧9bit且byte2=0x15
{
lux=(buf[4]&0xff)
int fd,ret;
char beep_ctrl[1]; //0 -- 不响 1 ---响
//[1]打开蜂鸣器的驱动设备文件
fd = open("/dev/pwm",O_RDWR);
if(fd 
