FC2カウンター FPGAの部屋 2019年06月03日
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FPGAやCPLDの話題やFPGA用のツールの話題などです。 マニアックです。 日記も書きます。

FPGAの部屋

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MIPIボード用PMOD拡張ボードをテストする6(I2Cのテスト2)

MIPIボード用PMOD拡張ボードをテストする5(I2Cのテスト1)”の続き。

前回は、BME280使用 温湿度・気圧センサモジュールキットにヘッダをはんだ付けし、I2C モードに設定して、ブレッドボード上に回路を組んでI2C のテストをし、レジスタが読めることを確認した。今回は、温度、気圧、湿度を表示してみよう。

スイッチサイエンスさんの「BME280搭載 温湿度・気圧センサモジュールの使い方」のスケッチのコードを引用させていただいた。というかほとんどコードをいただいてしまっている。MITライセンスなので大丈夫と思うのだが、スイッチサイエンスさんのコードにライセンスの表示がないので、この引用文で代用したい。

作成したソースコードは前回同様に BME280_temp.c だ。プログラムの流れもスイッチサイエンスさんの「BME280搭載 温湿度・気圧センサモジュールの使い方」を参考にさせていただいた。
PMOD_B4MIPI_B_test_31_190602.png

gcc -o BME280_temp BME280_temp.c
でコンパイルして、
sudo ./BME280_temp
で動作させたところ、温度、気圧、湿度の値を表示することができた。
PMOD_B4MIPI_B_test_32_190602.png

TEMP = 28.740000
DegC PRESS = 1007.970000
hPa HUM : 51.779297



現在は、I2C0 を使用しているが、I2C1 でも同様に温度、気圧、湿度の値を表示することができた。

BME280_temp.c を示す。

// BME280_temp.c
// 2019/06/01 by marsee
//
// Quote part of ultra96_design/src/linux/caminit/src/ov5640.cc::init_ov5640()
// https://github.com/fixstars/ultra96_design
// 
// Quote of SwitchScience Wiki (Special Thanks)
// http://trac.switch-science.com/wiki/BME280
//

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/i2c-dev.h>
#include <stdint.h>

int writeReg(int fd, uint8_t addr, uint8_t data);
int readReg(int fd, uint8_t addr, uint8_t *data);
signed long int calibration_T(signed long int adc_T);
unsigned long int calibration_P(signed long int adc_P);
unsigned long int calibration_H(signed long int adc_H);

unsigned long int hum_raw,temp_raw,pres_raw;
signed long int t_fine;

uint16_t dig_T1;
 int16_t dig_T2;
 int16_t dig_T3;
uint16_t dig_P1;
 int16_t dig_P2;
 int16_t dig_P3;
 int16_t dig_P4;
 int16_t dig_P5;
 int16_t dig_P6;
 int16_t dig_P7;
 int16_t dig_P8;
 int16_t dig_P9;
 int8_t  dig_H1;
 int16_t dig_H2;
 int8_t  dig_H3;
 int16_t dig_H4;
 int16_t dig_H5;
 int8_t  dig_H6;
 
int main(){
    int fd;
    uint8_t addr;
    uint8_t datar;
    uint8_t data[32];
    
    fd = open("/dev/i2c-2", O_RDWR); // I2C0
    //fd = open("/dev/i2c-3", O_RDWR); // I2C1
    if(fd < 0){
        fprintf(stderr, "Can't open /dev/i2c-2\n");
        return(-1);
    }
    
    ioctl(fd, I2C_SLAVE, 0x76);
        
    uint8_t osrs_t = 1;             //Temperature oversampling x 1
    uint8_t osrs_p = 1;             //Pressure oversampling x 1
    uint8_t osrs_h = 1;             //Humidity oversampling x 1
    uint8_t mode = 3;               //Normal mode
    uint8_t t_sb = 5;               //Tstandby 1000ms
    uint8_t filter = 0;             //Filter off 
    uint8_t spi3w_en = 0;           //3-wire SPI Disable
    
    uint8_t ctrl_meas_reg = 0x27;
    uint8_t config_reg    = (t_sb << 5) | (filter << 2) | spi3w_en;
    uint8_t ctrl_hum_reg  = osrs_h;

    writeReg(fd, 0xf2, ctrl_hum_reg);
    writeReg(fd, 0xf4, ctrl_meas_reg);
    writeReg(fd, 0xf5, config_reg);
    
    readReg(fd, 0xfc, &datar);
    //printf("0xfc = %x\n", datar);
    readReg(fd, 0xfb, &datar);
    //printf("0xfb = %x\n", datar);
    readReg(fd, 0xfa, &datar);
    //printf("0xfa = %x\n", datar);
    
    for(int i=0, addr=0x88; i<24; i++, addr++){
        readReg(fd, addr, &data[i]);
        //printf("data[%d] = %x\n", i, data[i]);
    }
    readReg(fd, 0xa1, &data[24]);
    //printf("data[24] = %x\n", data[24]);
    for(int i=25, addr=0xE1; i<32; i++, addr++){
        readReg(fd, addr, &data[i]);
        //printf("data[%d] = %x\n", i, data[i]);
    }
    dig_T1 = (data[1] << 8) | data[0];
    dig_T2 = (data[3] << 8) | data[2];
    dig_T3 = (data[5] << 8) | data[4];
    dig_P1 = (data[7] << 8) | data[6];
    dig_P2 = (data[9] << 8) | data[8];
    dig_P3 = (data[11]<< 8) | data[10];
    dig_P4 = (data[13]<< 8) | data[12];
    dig_P5 = (data[15]<< 8) | data[14];
    dig_P6 = (data[17]<< 8) | data[16];
    dig_P7 = (data[19]<< 8) | data[18];
    dig_P8 = (data[21]<< 8) | data[20];
    dig_P9 = (data[23]<< 8) | data[22];
    dig_H1 = data[24];
    dig_H2 = (data[26]<< 8) | data[25];
    dig_H3 = data[27];
    dig_H4 = (data[28]<< 4) | (0x0F & data[29]);
    dig_H5 = (data[30] << 4) | ((data[29] >> 4) & 0x0F);
    dig_H6 = data[31];   
        
    for(int i=0, addr=0xf7; i<8; i++, addr++){
        readReg(fd, addr, &data[i]);
        //printf("data[%d] = %x\n", i, data[i]);
    }
    pres_raw = (data[0] << 12) | (data[1] << 4) | (data[2] >> 4);
    temp_raw = (data[3] << 12) | (data[4] << 4) | (data[5] >> 4);
    hum_raw  = (data[6] << 8) | data[7];

    double temp_act = 0.0, press_act = 0.0,hum_act=0.0;
    signed long int temp_cal;
    unsigned long int press_cal,hum_cal;
    
    temp_cal = calibration_T(temp_raw);
    press_cal = calibration_P(pres_raw);
    hum_cal = calibration_H(hum_raw);
    temp_act = (double)temp_cal / 100.0;
    press_act = (double)press_cal / 100.0;
    hum_act = (double)hum_cal / 1024.0;

    printf("TEMP = %f\n", temp_act);
    printf("DegC PRESS = %f\n", press_act);
    printf("hPa HUM : %f\n", hum_act);
    
    return(0);
}

int writeReg(int fd, uint8_t addr, uint8_t data){
    uint8_t dt[2];
    
    dt[0] = addr;
    dt[1] = data;
    write(fd, dt, 2);
    return(0);
}

int readReg(int fd, uint8_t addr, uint8_t *data){
    uint8_t addrt = addr;
    
    write(fd, &addrt, 1);
    read(fd, data, 1);
    return(0);
}

signed long int calibration_T(signed long int adc_T)
{
    
    signed long int var1, var2, T;
    var1 = ((((adc_T >> 3) - ((signed long int)dig_T1<<1))) * ((signed long int)dig_T2)) >> 11;
    var2 = (((((adc_T >> 4) - ((signed long int)dig_T1)) * ((adc_T>>4) - ((signed long int)dig_T1))) >> 12) * ((signed long int)dig_T3)) >> 14;
    
    t_fine = var1 + var2;
    T = (t_fine * 5 + 128) >> 8;
    return T; 
}

unsigned long int calibration_P(signed long int adc_P)
{
    signed long int var1, var2;
    unsigned long int P;
    var1 = (((signed long int)t_fine)>>1) - (signed long int)64000;
    var2 = (((var1>>2) * (var1>>2)) >> 11) * ((signed long int)dig_P6);
    var2 = var2 + ((var1*((signed long int)dig_P5))<<1);
    var2 = (var2>>2)+(((signed long int)dig_P4)<<16);
    var1 = (((dig_P3 * (((var1>>2)*(var1>>2)) >> 13)) >>3) + ((((signed long int)dig_P2) * var1)>>1))>>18;
    var1 = ((((32768+var1))*((signed long int)dig_P1))>>15);
    if (var1 == 0)
    {
        return 0;
    }    
    P = (((unsigned long int)(((signed long int)1048576)-adc_P)-(var2>>12)))*3125;
    if(P<0x80000000)
    {
       P = (P << 1) / ((unsigned long int) var1);   
    }
    else
    {
        P = (P / (unsigned long int)var1) * 2;    
    }
    var1 = (((signed long int)dig_P9) * ((signed long int)(((P>>3) * (P>>3))>>13)))>>12;
    var2 = (((signed long int)(P>>2)) * ((signed long int)dig_P8))>>13;
    P = (unsigned long int)((signed long int)P + ((var1 + var2 + dig_P7) >> 4));
    return P;
}

unsigned long int calibration_H(signed long int adc_H)
{
    signed long int v_x1;
    
    v_x1 = (t_fine - ((signed long int)76800));
    v_x1 = (((((adc_H << 14) -(((signed long int)dig_H4) << 20) - (((signed long int)dig_H5) * v_x1)) + 
              ((signed long int)16384)) >> 15) * (((((((v_x1 * ((signed long int)dig_H6)) >> 10) * 
              (((v_x1 * ((signed long int)dig_H3)) >> 11) + ((signed long int) 32768))) >> 10) + (( signed long int)2097152)) * 
              ((signed long int) dig_H2) + 8192) >> 14));
   v_x1 = (v_x1 - (((((v_x1 >> 15) * (v_x1 >> 15)) >> 7) * ((signed long int)dig_H1)) >> 4));
   v_x1 = (v_x1 < 0 ? 0 : v_x1);
   v_x1 = (v_x1 > 419430400 ? 419430400 : v_x1);
   return (unsigned long int)(v_x1 >> 12);   
}

  1. 2019年06月03日 04:02 |
  2. Ultra96
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