Raspberry Pi - 与启用i2c的红外温度传感器（MLX90614）接口

问题描述：

因此，我被招募到我们学校的Baja赛车队，在那里我们设计构建并与越野沙丘车类型赛车竞争。我是CS专业大学毕业生，在Python方面有相当多的经验，因此被要求帮助电气团队与我们想要的所有传感器接口。到目前为止这么好，但现在我正在使用一个读取环境温度和物体温度的红外温度传感器。（我们打算把它放在引擎上的某个地方读取它的温度并输出到我们的GUI）Raspberry Pi - 与启用i2c的红外温度传感器（MLX90614）接口

问题是似乎只有使用这种传感器的库全部用C编写，通常与arduinos一起使用...尽管如此，我编译和编辑了一些我在网上找到的C代码，它效果很好！在C. :(因为我们的项目完全基于python;我真的很喜欢通过i2c和Python读取这个传感器的一些帮助，虽然我没有很多编写库的经验，尤其是对于电子学。提示将是巨大的，引导我在正确的方向下面是我们目前使用的我基本上要在Python同样的事情的C代码：！

//fordit: gcc MLXi2c.c -o i2c -l bcm2835 
#include <stdio.h> 
#include <bcm2835.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <fcntl.h> 
#include <string.h> 
#include <sys/types.h> 
#include <sys/stat.h> 
#include <unistd.h> 
#include<time.h> 
#define AVG 1 //averaging samples 
#define LOGTIME 10 //loging period 
int main(int argc, char **argv) 
{ 
    unsigned char buf[6]; 
    unsigned char i,reg; 
    double temp=0,calc=0, skytemp,atemp; 
    FILE *flog; 
    flog=fopen("mlxlog.csv", "a");.. 
    bcm2835_init(); 
    bcm2835_i2c_begin(); 
    bcm2835_i2c_set_baudrate(25000);. 
    // set address........................................................................................... 
    bcm2835_i2c_setSlaveAddress(0x5a); 
.... 
    printf("\nOk, your device is working!!\n"); 
.... 
.... 
    while(1) { 
     time_t t = time(NULL); 
<------>struct tm tm = *localtime(&t); 
<------>calc=0; 
<------>reg=7; 
<------>for(i=0;i<AVG;i++){ 
<------> bcm2835_i2c_begin(); 
<------> bcm2835_i2c_write (&reg, 1); 
<------> bcm2835_i2c_read_register_rs(&reg,&buf[0],3); 
<------> temp = (double) (((buf[1]) << 8) + buf[0]); 
<------> temp = (temp * 0.02)-0.01; 
    <--> temp = temp - 273.15; 
<------> calc+=temp; 
<------> sleep(1); 
<------> } 
<------>skytemp=calc/AVG; 
<------>calc=0; 
<------>reg=6; 
<------>for(i=0;i<AVG;i++){ 
<------> bcm2835_i2c_begin(); 
<------> bcm2835_i2c_write (&reg, 1); 
<------> bcm2835_i2c_read_register_rs(&reg,&buf[0],3); 
<------> temp = (double) (((buf[1]) << 8) + buf[0]); 
<------> temp = (temp * 0.02)-0.01; 
    <--> temp = temp - 273.15; 
<------> calc+=temp; 
<------> sleep(1); 
<------> } 
<------>atemp=calc/AVG; 
<------>printf("%02d-%02d %02d:%02d:%02d\n Tambi=%04.2f C, Tobj=%04.2f C\n", tm.tm_mon + 1, tm.tm_mday, tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec,atemp,skytemp); 
<------>fprintf(flog,"%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d,%04.2f,%04.02f\n",tm.tm_year+1900, tm.tm_mon +1, tm.tm_mday,tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec,atemp,skytemp); 
<------>fflush(flog); 
<------>sleep(LOGTIME-(2*AVG)); 
    } 
... 
    printf("[done]\n"); 
}

在此先感谢

埃迪

为什么不简单地从Python中调用C程序而不是重写整个事情呢？ – jDo

我不知道你能做到吗？你介意阐述吗？我其实想到这个，如果我能从C程序中得到返回的值到Python，我会是金。 –

如果你有一个不能无限运行的程序，就像'import subprocess; sens_val = subprocess.check_output（[“path_to_your_c_program”]）如果你的C程序运行无限（例如在一个'while（1）'循环中就像在arduino上一样），你可以简单地删除那个循环，每次执行读取一次传感器读数，将其打印到标准输出并退出。 – jDo

答

变化：

删除while(1) - 每次执行只有一个读。如果传感器需要重复启动，则可能需要for/while循环;只是不要让它成为一个无限循环，除非你打算从python杀死进程。
最后的printf现在输出一个JSON字符串，由开始和结束管道/ |分隔。
添加return 0;到main()所以Python的子模块知道什么事
删除评论和句号导致编译器错误（低C级专家，有显著的句号？）

保存为mlx90614_query.c和编译：

//fordit: gcc mlx90614_query.c -o mlx90614_query -l bcm2835 
#include <stdio.h> 
#include <bcm2835.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <fcntl.h> 
#include <string.h> 
#include <sys/types.h> 
#include <sys/stat.h> 
#include <unistd.h> 
#include <time.h> 
#define AVG 1 //averaging samples 
#define LOGTIME 10 //loging period 

int main(int argc, char **argv) 
{ 
    unsigned char buf[6]; 
    unsigned char i,reg; 
    double temp=0,calc=0, skytemp,atemp; 
    FILE *flog; 
    flog=fopen("mlxlog.csv", "a"); 
    bcm2835_init(); 
    bcm2835_i2c_begin(); 
    bcm2835_i2c_set_baudrate(25000); 
    // set address 
    bcm2835_i2c_setSlaveAddress(0x5a); 

    printf("\nOk, your device is working!!\n"); 

    time_t t = time(NULL); 
    struct tm tm = *localtime(&t); 
    calc=0; 
    reg=7; 

    for(i=0;i<AVG;i++){ 
     bcm2835_i2c_begin(); 
     bcm2835_i2c_write (&reg, 1); 
     bcm2835_i2c_read_register_rs(&reg,&buf[0],3); 
     temp = (double) (((buf[1]) << 8) + buf[0]); 
     temp = (temp * 0.02)-0.01; 
     temp = temp - 273.15; 
     calc+=temp; 
     sleep(1); 
    } 

    skytemp=calc/AVG; 
    calc=0; 
    reg=6; 

    for(i=0;i<AVG;i++){ 
     bcm2835_i2c_begin(); 
     bcm2835_i2c_write (&reg, 1); 
     bcm2835_i2c_read_register_rs(&reg,&buf[0],3); 
     temp = (double) (((buf[1]) << 8) + buf[0]); 
     temp = (temp * 0.02)-0.01; 
     temp = temp - 273.15; 
     calc+=temp; 
     sleep(1); 
    } 

    atemp=calc/AVG; 

    printf("|{\"time\":{\"month\":\"%02d\",\"day\":\"%02d\",\"hour\":\"%02d\",\"min\":\"%02d\",\"sec\":\"%02d\"},\"data\":{\"t_ambi\":\"%04.2f\",\"t_obj\":\"%04.2f\"}}|\n", tm.tm_mon + 1, tm.tm_mday, tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec,atemp,skytemp); 

    fprintf(flog,"%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d,%04.2f,%04.02f\n",tm.tm_year+1900, tm.tm_mon +1, tm.tm_mday,tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec,atemp,skytemp); 

    fflush(flog); 
    sleep(LOGTIME-(2*AVG)); 

    printf("[done]\n"); 

    return 0; 
}

你的C程序现在输出现有的调试消息加上此JSON（“| “作为分隔符）：

{ 
    "time": { 
     "month": "03", 
     "day": "09", 
     "hour": "20", 
     "min": "24", 
     "sec": "28" 
    }, 
    "data": { 
     "t_ambi": "77.77", 
     "t_obj": "34.44" 
    } 
}

保存此在同一文件夹中的python脚本作为mlx90614_query（多余的空格会造成麻烦，如果你复制/粘贴到交互式解释）：

from __future__ import print_function 
import json 
import subprocess 
import sys 

sensor_dict = {} 

py3 = False 

# python version check determines string handling 

try: 
    if (sys.version_info > (3, 0)): 
     py3 = True  
except: 
    pass 

try: 

    subp_ret = subprocess.check_output(["./mlx90614_query"]) 

    # at this point, subprocess succeeded and subp_ret holds your output 

    if py3: 
     subp_ret = subp_ret.decode('utf8') 

    sensor_dict = json.loads(subp_ret.split("|")[1].strip()) 

    # cast temperatures to float and print 

    for k in sensor_dict["data"]: 
     val = float(sensor_dict["data"][k]) 
     sensor_dict["data"][k] = val 
     print (k, "\t", val) 

    # cast date/time segments to int and print 

    for k in sensor_dict["time"]: 
     val = int(sensor_dict["time"][k]) 
     sensor_dict["time"][k] = val 
     print (k, "\t", val)   

    # Now go win that race! :P 

except Exception as e: 
    print(str(e))

输出：

$ gcc mlx90614_query.c -o mlx90614_query -l bcm2835 
$ 

$ ./mlx90614_query 
Ok, your device is working!! 
|{"time":{"month":"03","day":"09","hour":"21","min":"45","sec":"53"},"data":{"t_ambi":"0.00","t_obj":"0.00"}}| 
[done] 


$ python3.4 mlx_print.py 
t_obj 34.44 
t_ambi 77.77 
hour  21 
sec  33 
min  58 
month 3 
day  9 

$ python2 mlx_print.py 
t_ambi 77.77 
t_obj 34.44 
min  58 
sec  37 
day  9 
hour  21 
month 3

对不起，窃取你的功课 - 只需< 3码：d

非常感谢！该团队真诚地感谢你。虽然有一个问题，我有办法加快速度吗？当我运行mlx_print.py时，实际输出任何数据需要10秒钟，这是否与采样平均值有关？谢谢你 –

不客气:)虽然有关延迟的奇怪。我没有进入低级i2C的东西，没有你的传感器，所以我也做不了多少测试。这可能是抽样平均数，但很难从我的立场说 - 我会看看互联网是否有关于此事的更多信息。当我用一些随机的硬编码值运行脚本+ c程序时，它立即返回。您是否尝试过几次运行c程序？没有python脚本会延迟吗？总是？ – jDo

请尝试编译[this one]（http://pastebin.com/raw/PnLVC44v）来查看它是否改变了任何内容。我从字面上只删除了while循环，并且这次添加了return语句;没有清理或其他任何东西（我可能在上次引入了一个微妙的错误）。你可以摆脱睡眠（LOGTIME-（2 * AVG））;'但是首先尝试它。编译/ usr/bin/ld时出现错误 – jDo

Raspberry Pi - 与启用i2c的红外温度传感器（MLX90614）接口

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