hal_sensor_dht

使用嵌入式-hal接口的Rust DHT驱动程序。

DHT数字湿度温度传感器的接口。

设计

本库的设计灵感来源于

• Adafruit DHT cpp 代码
• dht-hal-drv 库
• dht-hal 库
• dht-sensor 库
• dht22_pi 库

所有这些库以及这个库基本上是相同的，只是接口略有不同。

代码已在DHT22传感器、Raspberry Pi 3B和rppal上进行了测试。

问题

此库利用了embedded-hal库提供的特制。遗憾的是，嵌入式-hal中仍有很多东西缺失，例如可重新配置的GPIO的特制和禁用中断。因此，应预期这个库会随着时间的推移而改变。

用法

要创建DHT传感器的驱动程序，调用者必须提供以下项目

• 一个GPIO引脚，该引脚实现了InputPin和OutputPin特制，并属于embedded-hal。此外，它应该能够重新配置引脚（从输出到输入）。遗憾的是，这目前不是embedded-hal的一部分，因此需要实现此库中的特制。
• 一个提供DelayMs和DelayUs特制的计时器。
• 在读取信号线时需要抑制中断。此库提供了一个简单的特制InterruptCtrl用于此目的。

示例：在Raspberry Pi上使用库

实现GPIO接口。

您可以使用rppal来控制GPIO引脚。然而，由于外部结构外部特制的“孤儿”规则，需要实现包装器。

extern crate rppal;
use rppal::gpio::{Gpio, Mode, PullUpDown};
extern crate hal_sensor_dht;
use hal_sensor_dht::{DHTSensor, SensorType};

struct MyPin(rppal::gpio::IoPin);

impl MyPin {
    pub fn new(pin: rppal::gpio::Pin) -> MyPin {
        MyPin(pin.into_io(Mode::Input))
    }
}

impl InputPin for MyPin {
    type Error = <rppal::gpio::IoPin as InputPin>::Error;
    fn is_high(&self) -> Result<bool, <rppal::gpio::IoPin as InputPin>::Error> {
        Ok(self.0.is_high())
    }
    fn is_low(&self) -> Result<bool, <rppal::gpio::IoPin as InputPin>::Error> {
        Ok(self.0.is_low())
    }
}

impl OutputPin for MyPin {
    type Error = <rppal::gpio::IoPin as OutputPin>::Error;
    fn set_high(&mut self) -> Result<(), <rppal::gpio::IoPin as OutputPin>::Error> {
        Ok(self.0.set_high())
    }
    fn set_low(&mut self) -> Result<(), <rppal::gpio::IoPin as OutputPin>::Error> {
        Ok(self.0.set_low())
    }
}

impl hal_sensor_dht::IoPin for MyPin {
    fn set_input_pullup_mode(&mut self) {
        self.0.set_mode(Mode::Input);
        self.0.set_pullupdown(PullUpDown::PullUp);
    }
    fn set_output_mode(&mut self) {
        self.0.set_mode(Mode::Output);
    }
}

实现延迟接口。

DelayMs没有问题，但微秒级延迟有。但是，只需要非常小的延迟，因此我们使用写入和读取操作来产生这种小延迟。

use std::thread;
use std::time::Duration;
use rppal::gpio::{Gpio, Mode, PullUpDown};

use std::ptr::read_volatile;
use std::ptr::write_volatile;
struct MyTimer {}

impl DelayUs<u16> for MyTimer {
    fn delay_us(&mut self, t:u16) {
        let mut i = 0;
        unsafe {
            while read_volatile(&mut i) < t {
                write_volatile(&mut i, read_volatile(&mut i) + 1);
            }
        }
    }
}

impl DelayMs<u16> for MyTimer {
    fn delay_ms(&mut self, ms: u16) {
        thread::sleep(Duration::from_millis(ms.into()));
    }
}

禁用中断。

您将使用 sched_setscheduler 从 libc 库中用于此目的。这足以读取传感器数据。

extern crate libc;
use libc::sched_param;
use libc::sched_setscheduler;
use libc::SCHED_FIFO;
use libc::SCHED_OTHER;

struct MyInterruptCtrl {}

impl hal_sensor_dht::InterruptCtrl for MyInterruptCtrl {
    fn enable(&mut self) {
        unsafe {
            let param = sched_param { sched_priority: 32 };
            let result = sched_setscheduler(0, SCHED_FIFO, &param);

            if result != 0 {
                panic!("Error setting priority, you may not have cap_sys_nice capability");
            }
        }
    }
    fn disable(&mut self) {
        unsafe {
            let param = sched_param { sched_priority: 0 };
            let result = sched_setscheduler(0, SCHED_OTHER, &param);

            if result != 0 {
                panic!("Error setting priority, you may not have cap_sys_nice capability");
            }
        }
    }
}

整合所有内容

好吧，终于完成了！以下是主函数的示例代码。请注意，在两次调用 read 函数之间应该有一个延迟。您每次调用该函数时并不总是能得到有效结果。但这对监控您房间的温度应该足够好了。

fn main() {
    let pin_number = 12;
    if let Ok(gpio) = Gpio::new() {
        if let Ok(pin) = gpio.get(pin_number) {
            let my_pin = MyPin::new(pin);
            let my_timer = MyTimer{};
            let my_interrupt = MyInterruptCtrl{};
            let mut sensor = DHTSensor::new(SensorType::DHT22, my_pin, my_timer, my_interrupt);

            for _i in 0 .. 200 {
                if let Ok(r) = sensor.read() {
                    println!("Temperature = {} / {} and humidity = {}",
                    r.temperature_celsius(),
                    r.temperature_fahrenheit(),
                    r.humidity_percent());
                }
                thread::sleep(Duration::from_secs(10));
            }
        } else {
            println!("Error: Could not get the pin!")
        }
    } else {
        println!("Error: Could not get the GPIOs!")
    }
}

依赖项

对于此示例，您需要 libc 库，rppal 库，embedded-hal 库，当然还有这个库！

[dependencies]
libc = "0.2.21"

[dependencies.hal_sensor_dht]
path = "../hal_sensor_dht"
features = ["floats"]

[dependencies.embedded-hal]
version = "0.2.4"
features = ["unproven"]

[dependencies.rppal]
version = "0.11.3"
features = ["hal", "hal-unproven"]