学习笔记|如何用Go程序采集温湿度传感器数据

news2024/9/21 20:26:07

在共创社内部的交流中，先前有一位成员展示了如何借助C语言来实现对AHT20温湿度传感器数据的读取。这一实例触发了另一位共创官的灵感，他决定采纳Go语言重新构建这一数据采集流程。接下来，我们将详细解析整个利用Go语言从AHT20温湿度传感器获取数据的完整步骤和实现方法。

一、C程序获取AHT20温湿度

1、参考ElfBoard官方例程：03-例程源码\03-1 命令行例程源码\09_elf1_cmd_aht20\elf1_cmd_aht20.c

#include "stdio.h"
#include "unistd.h"
#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "sys/ioctl.h"
#include "fcntl.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#include <poll.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <signal.h>
#include <fcntl.h>

#define AHT20_DEV "/dev/aht20"

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd;
    unsigned int databuf[2];
    int c1,t1; 
    float hum,temp;
    int ret = 0;

    fd = open(AHT20_DEV, O_RDWR);
    if(fd < 0) {
        printf("can't open file %s\r\n", AHT20_DEV);
        return -1;
    }

    while (1) {
        ret = read(fd, databuf, sizeof(databuf));
        if(ret == 0) {       /* ?????? */

            c1 = databuf[0]*1000/1024/1024;  //
            t1 = databuf[1] *200*10/1024/1024-500;
            hum = (float)c1/10.0;
            temp = (float)t1/10.0;

            printf("hum = %0.2f temp = %0.2f \r\n",hum,temp);
            usleep(500000); 
        }
    }
    close(fd);  
    return 0;
}

2、使用交叉编译环境编译，拷贝到开发板

3、运行程序查看结果

二、Go程序获取AHT20温湿度

1、参考C程序使用Go程序复现，代码如下：

package main

import (
  "fmt"
  "syscall"
  "time"
  "unsafe"
)

const Aht20Dev = "/dev/aht20"

func main() {
  fd, err := syscall.Open(Aht20Dev, syscall.O_RDWR, 0)
  if err != nil {
    fmt.Printf("can't open file %s: %s\n", Aht20Dev, err)
    return
  }
  defer syscall.Close(fd)

  buf := make([]byte, 8)
  const delay = 500 * time.Millisecond

  var c1, t1 int
  var hum, temp float32

  for {
    n, err := syscall.Read(fd, buf)
    if err != nil {
      fmt.Println("Read err", err)
    }
    if n == 0 {
      c1 = int(*(*uint32)(unsafe.Pointer(&buf[0]))) * 1000 / 1024 / 1024
      t1 = int(*(*uint32)(unsafe.Pointer(&buf[4])))*200*10/1024/1024 - 500
      hum = float32(c1) / 10.0
      temp = float32(t1) / 10.0

      fmt.Printf("hum = %.2f temp = %.2f\n", hum, temp)
      time.Sleep(delay)
    }
  }

  syscall.Close(fd)
}

2、修改构建配置，添加环境参数：GOOS=linux;GOARCH=arm;GOARM=7。编译输出后拷贝到开发板。并修改可执行权限：chmod 777 go_temp_linux

3、运行查看结果

三、将该功能整合到Web服务中

1、建立Gin Web项目

为了方便后续功能拓展，我这里重新建立了一个较为完整的Web项目。目录结构如下：

并且对resp进行了简单的封装。

2、有关AHT20温湿度传感器的部分

（1）AHT20温湿度传感器Logic

package aht20Logic

import (
  "fmt"
  "syscall"
  "unsafe"
)

const Aht20Dev = "/dev/aht20"

type HumAndTemp struct {
  Hum  float32 `json:"hum,omitempty"`
  Temp float32 `json:"temp,omitempty"`
}

func ReadHumAndTemp() (HumAndTemp, error) {
  fd, err := syscall.Open(Aht20Dev, syscall.O_RDWR, 0)
  if err != nil {
    fmt.Printf("can't open file %s: %s\n", Aht20Dev, err)
    return HumAndTemp{}, nil
  }
  defer syscall.Close(fd)

  buf := make([]byte, 8)

  n, err := syscall.Read(fd, buf)
  if err != nil {
    fmt.Println("Read err", err)
  }
  if n == 0 {
    c1 := int(*(*uint32)(unsafe.Pointer(&buf[0]))) * 1000 / 1024 / 1024
    t1 := int(*(*uint32)(unsafe.Pointer(&buf[4])))*200*10/1024/1024 - 500
    _ = syscall.Close(fd)
    return HumAndTemp{Hum: float32(c1) / 10.0, Temp: float32(t1) / 10.0}, nil
  }

  return HumAndTemp{}, nil
}

（2）ATH20温湿度传感器Handler

package aht20Handler

import (
  "Web/logic/aht20Logic"
  "Web/utils/resp"
  "github.com/gin-gonic/gin"
)

func HumAndTemp(c *gin.Context) {
  data, err := aht20Logic.ReadHumAndTemp()
  if err != nil {
    resp.Fail(c, 500, resp.CodeSystemErr)
  }

  resp.Success(c, data)
}

（3）router（由于目前只有两个路由组所以就先写到一个文件中，后续模块增加了再继续分隔）

package routers

import (
  "Web/controller/aht20Handler"
  "Web/controller/testHandler"
  "github.com/gin-gonic/gin"
)

const (
  baseUrl = "elf1"
)

func SetRouter() *gin.Engine {
  r := gin.Default()

  test := r.Group(baseUrl + "/test")
  {
    test.GET("ping", testHandler.PingPong)
  }

  aht20 := r.Group(baseUrl + "/aht20")
  {
    aht20.GET("hum-temp", aht20Handler.HumAndTemp)
  }

  return r
}

四、编译、测试

1、添加编译环境参数：GOOS=linux;GOARCH=arm;GOARM=7，执行编译，拷贝到开发板，修改可执行权限

2、启动服务，进行测试