mirror of
https://github.com/kidoman/embd
synced 2025-07-03 03:47:33 +02:00
- add support for tmp006
- refactor the i2c interface
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1a6f97f102
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0563d2be5c
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336
sensor/tmp006/tmp006.go
Normal file
336
sensor/tmp006/tmp006.go
Normal file
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@ -0,0 +1,336 @@
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package tmp006
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import (
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"errors"
|
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"fmt"
|
||||
"log"
|
||||
"math"
|
||||
"sync"
|
||||
"time"
|
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"github.com/kid0m4n/go-rpi/i2c"
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)
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const (
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b0 = -0.0000294
|
||||
b1 = -0.00000057
|
||||
b2 = 0.00000000463
|
||||
c2 = 13.4
|
||||
tref = 298.15
|
||||
a2 = -0.00001678
|
||||
a1 = 0.00175
|
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s0 = 6.4
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||||
vObjReg = 0x00
|
||||
tempAmbReg = 0x01
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configReg = 0x02
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manIdReg = 0xFE
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manId = 0x5449
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devIdReg = 0xFF
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devId = 0x0067
|
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reset = 0x8000
|
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modeOn = 0x7000
|
||||
drdyEn = 0x0100
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||||
configRegDefault = modeOn | drdyEn
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)
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type SampleRate struct {
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enabler uint16
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||||
samples int
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||||
timeRequired float64
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}
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||||
var (
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SR1 = &SampleRate{0x0000, 1, 0.25} // 1 sample, 0.25 second between measurements.
|
||||
SR2 = &SampleRate{0x0200, 2, 0.5} // 2 samples, 0.5 second between measurements.
|
||||
SR4 = &SampleRate{0x0400, 4, 1} // 4 samples, 1 second between measurements.
|
||||
SR8 = &SampleRate{0x0600, 8, 2} // 8 samples, 2 seconds between measurements.
|
||||
SR16 = &SampleRate{0x0800, 16, 4} // 16 samples, 4 seconds between measurements.
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||||
)
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||||
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||||
// Device represents a TMP006 thermopile sensor.
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type Device struct {
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// Bus to communicate over.
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||||
Bus i2c.Bus
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// Addr of the sensor.
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Addr byte
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// Debug turns on additional debug output.
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||||
Debug bool
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// SampleRate specifies the sampling rate for the sensor.
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SampleRate *SampleRate
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||||
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initialized bool
|
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mu sync.RWMutex
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rawDieTemps chan float64
|
||||
objTemps chan float64
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closing chan chan struct{}
|
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}
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// New creates a new TMP006 sensor.
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func New(bus i2c.Bus, addr byte) *Device {
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return &Device{
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Bus: bus,
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||||
Addr: addr,
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}
|
||||
}
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||||
func (d *Device) validate() error {
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||||
if d.Bus == nil {
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||||
return errors.New("tmp006: bus is nil")
|
||||
}
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||||
if d.Addr == 0x00 {
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return fmt.Errorf("tmp006: %#x is not a valid address", d.Addr)
|
||||
}
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return nil
|
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}
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||||
// Close puts the device into low power mode.
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func (d *Device) Close() (err error) {
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if err = d.setup(); err != nil {
|
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return
|
||||
}
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||||
if d.closing != nil {
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waitc := make(chan struct{})
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d.closing <- waitc
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||||
<-waitc
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||||
}
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||||
if d.Debug {
|
||||
log.Print("tmp006: resetting")
|
||||
}
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||||
if err = d.Bus.WriteWordToReg(d.Addr, configReg, reset); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Present checks if the device is present at the given address.
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||||
func (d *Device) Present() (status bool, err error) {
|
||||
if err = d.validate(); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
var mid, did uint16
|
||||
if mid, err = d.Bus.ReadWordFromReg(d.Addr, manIdReg); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
if d.Debug {
|
||||
log.Printf("tmp006: got manufacturer id %#04x", mid)
|
||||
}
|
||||
if mid != manId {
|
||||
err = fmt.Errorf("tmp006: not found at %#02x, manufacturer id mismatch", d.Addr)
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
if did, err = d.Bus.ReadWordFromReg(d.Addr, devIdReg); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
if d.Debug {
|
||||
log.Printf("tmp006: got device id %#04x", did)
|
||||
}
|
||||
if did != devId {
|
||||
err = fmt.Errorf("tmp006: not found at %#02x, device id mismatch", d.Addr)
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
status = true
|
||||
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (d *Device) setup() (err error) {
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||||
d.mu.RLock()
|
||||
if d.initialized {
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||||
d.mu.RUnlock()
|
||||
return
|
||||
}
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||||
d.mu.RUnlock()
|
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||||
d.mu.Lock()
|
||||
defer d.mu.Unlock()
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||||
if err = d.validate(); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
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||||
if d.SampleRate == nil {
|
||||
if d.Debug {
|
||||
log.Printf("tmp006: sample rate = nil, using SR16")
|
||||
}
|
||||
d.SampleRate = SR16
|
||||
}
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||||
if d.Debug {
|
||||
log.Printf("tmp006: configuring with %#04x", configRegDefault|d.SampleRate.enabler)
|
||||
}
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||||
if err = d.Bus.WriteWordToReg(d.Addr, configReg, configRegDefault|d.SampleRate.enabler); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
d.initialized = true
|
||||
|
||||
return
|
||||
}
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||||
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||||
func (d *Device) measureRawDieTemp() (temp float64, err error) {
|
||||
if err = d.setup(); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
var raw uint16
|
||||
if raw, err = d.Bus.ReadWordFromReg(d.Addr, tempAmbReg); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
raw >>= 2
|
||||
if d.Debug {
|
||||
log.Printf("tmp006: raw die temp %#04x", raw)
|
||||
}
|
||||
|
||||
temp = float64(int16(raw)) * 0.03125
|
||||
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (d *Device) measureRawVoltage() (volt int16, err error) {
|
||||
if err = d.setup(); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
var vlt uint16
|
||||
if vlt, err = d.Bus.ReadWordFromReg(d.Addr, vObjReg); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
volt = int16(vlt)
|
||||
if d.Debug {
|
||||
log.Printf("tmp006: raw voltage %#04x", volt)
|
||||
}
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (d *Device) measureObjTemp() (temp float64, err error) {
|
||||
if err = d.setup(); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
tDie, err := d.measureRawDieTemp()
|
||||
if err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
if d.Debug {
|
||||
log.Printf("tmp006: tdie = %.2f C", tDie)
|
||||
}
|
||||
tDie += 273.15 // Convert to K
|
||||
vo, err := d.measureRawVoltage()
|
||||
if err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
vObj := float64(vo)
|
||||
vObj *= 156.25 // 156.25 nV per LSB
|
||||
vObj /= 1000 // nV -> uV
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||||
if d.Debug {
|
||||
log.Printf("tmp006: vObj = %.5f uV", vObj)
|
||||
}
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||||
vObj /= 1000 // uV -> mV
|
||||
vObj /= 1000 // mV -> V
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||||
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||||
tdie_tref := tDie - tref
|
||||
s := 1 + a1*tdie_tref + a2*tdie_tref*tdie_tref
|
||||
s *= s0
|
||||
s /= 10000000
|
||||
s /= 10000000
|
||||
|
||||
Vos := b0 + b1*tdie_tref + b2*tdie_tref*tdie_tref
|
||||
fVobj := (vObj - Vos) + c2*(vObj-Vos)*(vObj-Vos)
|
||||
|
||||
temp = math.Sqrt(math.Sqrt(tDie*tDie*tDie*tDie + fVobj/s))
|
||||
temp -= 273.15
|
||||
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
// RawDieTemp returns the current raw die temp reading.
|
||||
func (d *Device) RawDieTemp() (temp float64, err error) {
|
||||
select {
|
||||
case temp = <-d.rawDieTemps:
|
||||
return
|
||||
default:
|
||||
return d.measureRawDieTemp()
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// RawDieTemps returns a channel to get future raw die temps from.
|
||||
func (d *Device) RawDieTemps() <-chan float64 {
|
||||
return d.rawDieTemps
|
||||
}
|
||||
|
||||
// ObjTemp returns the current obj temp reading.
|
||||
func (d *Device) ObjTemp() (temp float64, err error) {
|
||||
select {
|
||||
case temp = <-d.objTemps:
|
||||
return
|
||||
default:
|
||||
return d.measureObjTemp()
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// ObjTemps returns a channel to fetch obj temps from.
|
||||
func (d *Device) ObjTemps() <-chan float64 {
|
||||
return d.objTemps
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Start starts the data acquisition loop.
|
||||
func (d *Device) Start() (err error) {
|
||||
if err = d.setup(); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
d.rawDieTemps = make(chan float64)
|
||||
d.objTemps = make(chan float64)
|
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||||
go func() {
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||||
var rawDieTemp, objTemp float64
|
||||
var rdtAvlb, otAvlb bool
|
||||
var err error
|
||||
var timer <-chan time.Time
|
||||
resetTimer := func() {
|
||||
timer = time.After(time.Duration(d.SampleRate.timeRequired*1000) * time.Millisecond)
|
||||
}
|
||||
resetTimer()
|
||||
|
||||
for {
|
||||
var rawDieTemps, objTemps chan float64
|
||||
|
||||
if rdtAvlb {
|
||||
rawDieTemps = d.rawDieTemps
|
||||
}
|
||||
if otAvlb {
|
||||
objTemps = d.objTemps
|
||||
}
|
||||
|
||||
select {
|
||||
case <-timer:
|
||||
var rdt float64
|
||||
if rdt, err = d.measureRawDieTemp(); err != nil {
|
||||
log.Printf("tmp006: %v", err)
|
||||
} else {
|
||||
rawDieTemp = rdt
|
||||
rdtAvlb = true
|
||||
}
|
||||
var ot float64
|
||||
if ot, err = d.measureObjTemp(); err != nil {
|
||||
log.Printf("tmp006: %v", err)
|
||||
} else {
|
||||
objTemp = ot
|
||||
otAvlb = true
|
||||
}
|
||||
resetTimer()
|
||||
case rawDieTemps <- rawDieTemp:
|
||||
rdtAvlb = false
|
||||
case objTemps <- objTemp:
|
||||
otAvlb = false
|
||||
case waitc := <-d.closing:
|
||||
waitc <- struct{}{}
|
||||
close(d.rawDieTemps)
|
||||
close(d.objTemps)
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}()
|
||||
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
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