linux i2c驱动实例之ISL29035
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概述
本文介绍ISL29035的使用方法，详细介绍了其各个寄存器的用法和配置参数，并用具体的案例介绍如何将采样数据转化为实际lux。应用linux平台架构实现其驱动程序，并编写应用App，验证驱动程序的性能。
1 认识ISL29035
1.1 ISL29035特征
ISL29035 - Integrated Digital Light Sensor with Interrupt | Renesas
ISL29035是一款数字型光感传感器，采用通用I2C接口，可实时采集环境的光照强度。其主要特点如下：
关注几个核心参数：
1） 其采用16-bit ADC采样数据，所以，该传感器有这个极高的分辨率
2）数据采样区间： 1： 420 0000
3）采用标准的I2C协议，便于使用MCU驱动该芯片
1.2 ISL29035工作电路
下图是官方给的标准工作电路，采用标准的i2c通信电路，还额外增加一个INT中断IO，用于对外提供一个报警信号，其在低电平时有效。
sensor IO接口定义如下：
1.3 ISL29035工作时序分析
1） 写数据时序
2） 读数据时序
3） 连续读多个数据时序
1.4 ISL29035相关的寄存器
其主要寄存器如下表：
1.4.1 COMMAND-1( 0x00 )
其中：B7,B6,B5用于配置 采样方式，例如：配置为101则为连续采样模式
1.4.2 COMMAND-11（0x01）
在该寄存器中，B0和B1用于配置lux的范围
B3和B2用于配置ADC的采样精度：
1.4.3 DATA寄存器（0x02和0x03）
data寄存器的地址分别为0x02(数据低 8个 bit)和0x03（数据高8个bit）
1.4.4 中断报警寄存器（0x04和0x05）
该寄存器的值用于设置报警数据的下限值
1.4. 5 中断报警寄存器（0x06和0x07）
该寄存器的值用于设置报警数据的上限值
1.4. 6 ID寄存器（0x0f）
该寄存器用于存在sensor的ID值
1.5 采样值到实际Lux值转换
根据datasheet的资料可得：
Range 可取的值（Lux）： 1000， 4000, 16000, 64000
Count( Max) 可取的值： 16， 256， 4096， 65536
举个例子：
配置 address = 0x01寄存器， B3B2 = 10, adc 采样为8bit, Count（max） = 256
B1B0 = 01, Lux的range = 4000
当前从DATA寄存器读取的值为： 120, 其对应的lux值为 val = (4000/256)* 120
2 编写ISL29035驱动程序
驱动程序 .c 文件
/***************************************************************
Copyright 2024-2029. All rights reserved.
文件名 : drv_isl29035.c
作者 : tangmingfei2013@126.com
版本 : V1.0
描述 : isl29035驱动程序
其他 : 无
日志 : 初版V1.0 2024/02/01
***************************************************************/
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/i2c-dev.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <linux/fs.h>
#include <errno.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
/* isl29035 i2c address */
#define ISL29035_ADDR (0x44U)
/* isl29035 register */
#define ISL29035_COMMAND_1_ADDR (0x00U)
#define ISL29035_COMMAND_2_ADDR (0x01U)
#define ISL29035_DATA_L_ADDR (0x02U)
#define ISL29035_DATA_H_ADDR (0x03U)
#define ISL29035_INT_LT_LSB_ADDR (0x04U)
#define ISL29035_INT_LT_MSB_ADDR (0x05U)
#define ISL29035_INT_HT_LSB_ADDR (0x06U)
#define ISL29035_INT_HT_MSB_ADDR (0x07U)
#define ISL29035_ID_ADDR (0x0FU)
/* 10100000: enable ALS consinuously */
#define ISL29035_COMMAND_1_INIT (0xA0U)
/* 00000110: Lux full scale range is 4000 and ADC */
#define ISL29035_COMMAND_2_INIT (0x06U)
/* ISL29035 ADC resolution */
#define ISL29035_RES_16BIT (65536U)
#define ISL29035_RES_12BIT (4096U)
#define ISL29035_RES_8BIT (256U)
#define ISL29035_RES_4BIT (16U)
/* ISL29035 full scale lux range */
#define ISL29035_LUX_SCALE_1K (1000U)
#define ISL29035_LUX_SCALE_4K (4000U)
#define ISL29035_LUX_SCALE_16K (16000U)
#define ISL29035_LUX_SCALE_64K (64000U)
#define DEV_FILE "/dev/i2c-1"
static int fd = -1;
static unsigned int convert_lux(unsigned int data)
{
return (unsigned int)((double)ISL29035_LUX_SCALE_4K / (double)ISL29035_RES_8BIT * data);
}
static int isl29035_drv_init(void)
{
fd = open(DEV_FILE, O_RDWR);
if( fd < 0 )
{
close( fd );
printf("%s %s i2c device open failure: %s\n", __FILE__, __FUNCTION__, strerror(errno));
return -1;
}
ioctl(fd, I2C_TENBIT, 0);
ioctl(fd, I2C_SLAVE, ISL29035_ADDR);
return fd;
}
int isl29035_init(void)
{
int ret;
unsigned char buff[2];
isl29035_drv_init();
buff[0] = ISL29035_COMMAND_1_ADDR;
buff[1] = ISL29035_COMMAND_1_INIT;
ret = write(fd, buff, 2);
if( ret < 0 )
{
printf("write temper cmd to isl29035 register failure.\n");
return -1;
}
buff[0] = ISL29035_COMMAND_2_ADDR;
buff[1] = ISL29035_COMMAND_2_INIT;
ret = write(fd, buff, 2);
if( ret < 0 )
{
printf("write temper cmd to isl29035 register failure.\n");
return -1;
}
return 0;
}
int isl29035_read_lux(unsigned int *lux )
{
int ret;
unsigned char buff[1];
unsigned int tempval;
buff[0] = ISL29035_DATA_L_ADDR;
ret = write(fd, buff, 1);
if( ret < 0 )
{
printf("write cmd to isl29035 register failure.\n");
return -1;
}
ret = read(fd, buff, 1);
if( ret < 0 )
{
printf("get the lux value failure.\n");
return -1;
}
tempval = buff[0];
buff[0] = ISL29035_DATA_H_ADDR;
ret = write(fd, buff, 1);
if( ret < 0 )
{
printf("write cmd to isl29035 register failure.\n");
return -1;
}
ret = read(fd, buff, 1);
if( ret < 0 )
{
printf("get the lux value failure.\n");
return -1;
}
tempval |= buff[0]<<8;
printf("tempval = %d \r\n", tempval);
*lux = convert_lux( tempval );
return 0;
}驱动文件 .h
#ifndef __DRV_ISL29035_H
#define __DRV_ISL29035_H
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
int isl29035_init(void);
int isl29035_read_lux(unsigned int *lux );
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /* __DRV_ISL29035_H */
3 编写ISL29035应用程序
该程序主要实现，从sensor中读取lcount值，并将其转换成环境实际的lux值，其代码如下：
/***************************************************************
Copyright 2024-2029. All rights reserved.
文件名 : test_isl19035.c
作者 : tangmingfei2013@126.com
版本 : V1.0
描述 : 验证dev_isl19035.c
其他 : 无
日志 : 初版V1.0 2024/02/01
***************************************************************/
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/i2c-dev.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <linux/fs.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <errno.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include "drv_isl29035.h"
int main(void)
{
unsigned int temper;
int count_run = 10000;
int set;
set = isl29035_init();
if( set < 0){
printf("initial isl19035 failure.\n");
return -1;
}
while( count_run > 0){
set = isl29035_read_lux( &temper );
if(set != -1)
{
printf( "\r\n lux: %d ", temper);
}
else{
printf("read isl19035 failure.\n");
}
count_run--;
sleep(1);
}
return 0;
}4 运行应用程序App
4.1 编译测试程序
编写测试程序的Makefile
CFLAGS= -Wall -O2
CC=/home/ctools/gcc-linaro-4.9.4-arm-linux-gnueabihf/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc
STRIP=/home/ctools/gcc-linaro-4.9.4-arm-linux-gnueabihf/bin/arm-linux-gnueabihf-strip
test_isl29035: test_isl29035.o drv_isl29035.o
$(CC) $(CFLAGS) -o test_isl29035 test_isl29035.o drv_isl29035.o
$(STRIP) -s test_isl29035
clean:
rm -f test_isl29035 test_isl29035.o drv_isl29035.o使用Make命令，编译该程序。然后将生成的bin文件copy到NFS挂载的目录下，方便在板卡运行该App。
4.2 运行测试程序
进入到NFS挂载目录下，可以看到生成的App文件：
运行测试程序，可以得到实际环境中的lux值，使用障碍物遮挡sensor，可以看到光照强度的变化
5 逻辑分析仪查看波形
使用逻辑分析查看一个完整的读取实时lux值波形图：
原文地址：https://blog.csdn.net/mftang/article/details/136009956
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