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Linux驱动入门实验班——SR501红外模块驱动（附百问网视频链接）

news 2025/7/5 4:40:24

一、工作方式

二、接口图

三、编写思路

1.构造file_operations结构体

2.实现read函数

3.编写入口函数

4.编写中断处理函数

5.编写出口函数

6.声明出入口函数以及协议

四、源码

五、课程链接

一、工作方式

SR501人体红外感应模块有两种工作模式：
通过跳线来设置是否可以重复触发，默认为L。其中L表示不可重复，H表示可重复。含义如下:

①不可重复触发方式:

感应到人体并输出高电平后，延时时间一结束，输出将自动从高电平变为低电平。

②重复触发方式:

感应到人体后输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围内活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段,并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。

在本次实验中，我们使用的是不可重复触发方式。

二、接口图

根据下面接口图，我们可以算出SR501模块所在的引脚编号为115。

三、编写思路

1.构造file_operations结构体

对于SR501模块我们只需要读取他即可。

static struct file_operations sr501_drv = {.owner = THIS_MODULE,.read = sr501_drv_read,
};

2.实现read函数

先是构造了，一个环形buf用来存放数据，读取也是直接从这个环形buf中读取数据。此外，还引入了对应用层是使用阻塞还是非阻塞方式执行的判断。

使用到的函数：

wait_event_interruptible()
copy_to_user()
DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD()

3.编写入口函数

先将gpio编号转换为中断号，然后再申请中断，然后就是注册file_operations结构体

使用到的函数：

gpio_to_irq()
request_irq()
register_chrdev()
class_create()
device_create()

4.编写中断处理函数

每当产生上升沿或者下降沿时，就会触发中断，这时候就读取引脚电平，将数据放入环形buf。

使用到的函数：

gpio_get_value()

5.编写出口函数

释放掉入口函数中注册的资源。

使用到的函数：

device_destroy()
class_destroy()
unregister_chrdev()
free_irq()

6.声明出入口函数以及协议

module_init()
module_exit()
MODULE_LICENSE("GPL")

四、源码

驱动

#include "asm-generic/errno-base.h"
#include "asm-generic/gpio.h"
#include "asm/uaccess.h"
#include <linux/module.h>
#include <linux/poll.h>#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/kmod.h>
#include <linux/gfp.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/fcntl.h>
#include <linux/timer.h>#define BUF_LEN 128struct gpio_desc{int gpio;int irq;char *name;int key;struct timer_list key_time;
};static struct gpio_desc gpios[2] = {{115, 0, "sr501"},
};static int major;
static struct class *sr501_class;
static struct fasync_struct *sr501_fasync;static int r, w;
static int g_buf[BUF_LEN];static int is_empty(void)
{return (r == w);
}static int is_full(void)
{return (r = ((w + 1) % BUF_LEN));
}static void put_val(int val)
{if (!is_full()){g_buf[w] = val;w = (w + 1) % BUF_LEN;}
}static int get_val(void)
{int val = 0;if (!is_empty()){val = g_buf[r];r = (r + 1) % BUF_LEN;}return val;
}static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(gpio_wait);static ssize_t sr501_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{int val;int ret;if (!is_empty() && (file->f_flags & O_NONBLOCK)){return -EINVAL;}wait_event_interruptible(gpio_wait, !is_empty());val = get_val();ret = copy_to_user(buf, &val, 4);return 4;
}static struct file_operations sr501_drv = {.owner = THIS_MODULE,.read = sr501_drv_read,
};static irqreturn_t sr501_isr(int irq, void *dev_id)
{int val;int key;struct gpio_desc *gpio_desc = dev_id;val = gpio_get_value(gpio_desc->gpio);key = (gpio_desc->key) | (val << 8);put_val(key);wake_up_interruptible(&gpio_wait);return IRQ_HANDLED;
}static int __init sr501_drv_init(void)
{int ret;int count = sizeof(gpios) / sizeof(gpios[0]);int i;for (i = 0; i < count; i++){gpios[i].irq = gpio_to_irq(gpios[i].gpio);ret = request_irq(gpios[i].irq, sr501_isr, IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING, gpios[i].name, &gpios[i]);}major = register_chrdev(0, "sr501_drv",&sr501_drv);sr501_class = class_create(THIS_MODULE, "sr501_class");device_create(sr501_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "sr501_drv");return ret;
}static void __exit sr501_drv_exit(void)
{int i;int count = sizeof(gpios) / sizeof(gpios[0]);device_destroy(sr501_class, MKDEV(major, 0));class_destroy(sr501_class);unregister_chrdev(major, "sr501_drv");for (i = 0; i < count; i++){free_irq(gpios[i].irq, &gpios[i]);}
}module_init(sr501_drv_init);
module_exit(sr501_drv_exit);MODULE_LICENSE
("GPL");

应用


#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <poll.h>
#include <signal.h>int main(int argc, char **argv)
{int fd;int val;if (argc != 2){printf("Usage : %s <dev>\n", argv[0]);return -1;}fd = open(argv[1], O_RDWR);if (fd == -1){printf("open %s error\n", argv[1]);return -1;}while (1){if (read(fd, &val, 4) == 4){printf("get sr501 : %d\n", val);}else{printf("get sr501 : error\n");}}close(fd);return 0;
}

五、课程链接

40_模板1实战_SR501红外模块驱动编程 (100ask.net)https://video.100ask.net/p/t_pc/course_pc_detail/video/v_636c762ce4b0276efeaea816?product_id=p_634cbce4e4b00a4f37500252&content_app_id=&type=6