ตอนที่ 4 แนะนำการควบคุม GPIO บนบอร์ด Raspberry Pi ผ่าน Shell
Shell
คือ โปรแกรมที่เป็นส่วนเชื่อมต่อระหว่าง Application กับ Kernel โดย User
สามารถสั่งงาน Kernel ได้ผ่านทาง Shell นอกจากนี้ Shell ยังมีคุณสมบัติของ
Shell Progamming Language ทำให้นำคำสั่งต่างๆ ของ Shell
มาเขียนเป็นโปรแกรมได้เรียกว่า Shell Script
(Ref: เอกสารการใช้ Shell Script เบื้องต้น ftp://ftp.psu.ac.th/pub/bash-howto/Shell%20Script.pdf)
การต่อวงจร LED เข้ากับบอร์ด Raspberry Pi
ทดลองสั่ง On/Off LED ด้วย Shell
- เปิดโปรแกรม LXTerminal- กำหนดสิทธิ์ให้เป็น Superuser พิมพ์คำสั่ง sudo su
- จากวงจรต่อ LED ที่ Pin 4 เปิดใช้งานโดยสร้างไฟล์ควบคุม GPIO Pin 4 ขึ้นมาด้วยคำสั่ง
echo 4 > /sys/class/gpio/export
- กำหนด Direction ของ Pin 4 ให้เป็น Output ด้วยคำสั่ง
echo out > /sys/class/gpio/gpio4/direction
- สั่งให้ Pin4 จ่าย Output เป็น High ให้ LED ติดด้วยคำสั่ง
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio4/value
- สั่งให้ Pin4 จ่าย Output เป็น Low ให้ LED ดับด้วยคำสั่ง
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio4/value
- เลิกใช้งานโดยลบไฟล์ควบคุม GPIO Pin 4 ด้วยคำสั่ง
echo 4 > /sys/class/gpio/unexport
เขียนโปรแกรมควบคุม LED ด้วย Qt
จาก การทดลองควบคุม LED ผ่าน Shell จะเห็นว่าการสั่งงานมีลักษณะคล้ายกับการเปิดไฟล์ขึ้นมาแล้วใส่ค่าต่างๆ เข้าไปเพื่อให้ไฟล์ควบคุมไปทำงานเพื่อควบคุม Hardware ในการทดลองนี้ก็จะใช้หลักการทำงานคล้ายกับ Shell โดยการอ่านหรือเขียนไฟล์แทนการพิมพ์ผ่าน Shell
การเขียน Code ภาษา C
ฟังก์ ชั่นที่สำคัญที่ใช้ในการทดลองนี้ คือ fopen fwrite fread fclose ซึ่งอยู่ใน Standard Library เรียกใช้โดย #include<stdion.h>
ฟังก์ชั่น fopen
FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);
const char *filename = Path ที่อยู่ของไฟล์ที่ต้องการเปิด
const char *mode = โหมดในการใช้งานไฟล์ซึ่งมีดังนี้
“r” เปิดไฟล์เพื่ออ่านอย่างเดียวโดยไฟล์นั้นต้องมีอยู่แล้ว
“w” เปิดแบบสร้างไฟล์ใหม่ หากมีไฟล์เดิมอยู่จะลบเนื้อหาภายในไฟล์ทิ้งเหมือนสร้างใหม่
“a” เปิดไฟล์เพื่อเขียนข้อมูลลงในท้ายไฟล์ต่อจากเดิมที่มีอยู่แล้ว หากไม่มีไฟล์เดิมอยู่จะ สร้างขึ้นมาใหม่
“r+” เปิดไฟล์เพื่ออัพเดท สามารถเขียนและอ่านได้ โดยไฟล์ต้องมีอยู่แล้ว
“w+” เปิดแบบสร้างไฟล์ใหม่เพื่ออัพเดท สามารถเขียนและอ่านได้ หากมีไฟล์เดิมอยู่จะลบเนื้อหาภายในไฟล์ทิ้งเหมือนสร้างใหม่
“a+” เปิดไฟล์เพื่ออัพเดท สามารถอ่านโดยเลื่อนตำแหน่งในไฟล์ได้ และเมื่อเขียนข้อมูลจะบันทึกลงในท้ายไฟล์ต่อจากเดิมที่มีอยู่ หากไม่มีไฟล์เดิมอยู่จะสร้างขึ้นมาใหม่
ฟังก์ชั่น fwrite
size_t fwrite(const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream);
const void * ptr = ตำแหน่งที่เก็บข้อมูลที่ต้องการเขียน
size_t size = ขนาดของแต่ละไบต์ที่ต้องการเขียน
size_t count = จำนวนของไบต์ที่ต้องการเขียน
FILE * stream = ตำแหน่ง Object ของไฟล์ที่ต้องการเขียน
ฟังก์ชั่น fread
size_t fread(void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream);
const void * ptr = ตำแหน่งที่เก็บข้อมูลที่ได้จากการอ่าน
size_t size = ขนาดของแต่ละไบต์ที่ต้องการอ่าน
size_t count = จำนวนของไบต์ที่ต้องการอ่าน
FILE * stream = ตำแหน่ง Object ของไฟล์ที่ต้องการอ่าน
ฟังก์ชั่น fclose
int fclose ( FILE * stream );
FILE * stream = ตำแหน่ง Object ของไฟล์ที่ต้องการปิด
ตัวอย่างการเขียนโปรแกรมควบคุม GPIO
- เปิดโปรแกรม Qt Creator
- สร้างหน้าตา User Interface ดังนี้
บรรทัดที่ 12 เปิดไฟล์ export แบบ “w” เพื่อเขียนไฟล์
บรรทัดที่ 13 ตรวจเช็คว่าสามารถเปิดไฟล์สำเร็จหรือไม่
บรรทัดที่ 15 หากไม่สำเร็จให้แสดงข้อความออกทาง qDebug
บรรทัดที่ 17 หากเปิดไฟล์สำเร็จ
บรรทัดที่ 19 เขียนค่า “4” ลงไปในไฟล์ export
บรรทัดที่ 20 ปิดไฟล์
บรรทัดที่ 22 เปิดไฟล์ direction
บรรทัดที่ 27 เขียนค่า “out” กำหนดให้เป็นเอาท์พุตลงในไฟล์ dicrection
บรรทัดที่ 28 ปิดไฟล์
- เพิ่มโค้ดลงในฟังก์ชั่น MainWindow::~MainWindow()
บรรทัดที่ 36 เปิดไฟล์ unexport
บรรทัดที่ 43 เขียนค่า “4” ลงไปในไฟล์ unexport
บรรทัดที่ 44 ปิดไฟล์ unexport
- เพิ่มโค้ดลงในฟังก์ชั่น void MainWindow::on_pushButton_clicked()
บรรทัดที่ 51 เปิดไฟล์ value
บรรทัดที่ 58 เขียนค่า “1” ลงไปในไฟล์ value เพื่อจ่าย Output เป็น High
บรรทัดที่ 59 ปิดไฟล์ value
- เพิ่มโค้ดลงในฟังก์ชั่น void MainWindow::on_pushButton_2_clicked()
บรรทัดที่ 65 เปิดไฟล์ value
บรรทัดที่ 72 เขียน “0” ลงไปในไฟล์ value เพื่อจ่าย Output เป็น Low
บรรทัดที่ 73 ปิดไฟล์ value
- ทดลอง Run โปรแกรม
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น