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#include <wiringPi.h> // wiringPi 라이브러리 사용
#include <stdio.h> // 표준입출력용 라이브러리
#include <stdlib.h> // 표준 유틸리티용 라이브러리
#include <stdint.h> // 정수 자료형 라이브러리
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <pthread.h>
#define MAX_TIMINGS 85 // 최대 신호 추출 개수
#define DHT_PIN 4 // GPIO로 사용할 핀 번호
#define IN 0
#define OUT 1
#define LOWS 0
#define HIGH 1
#define POUT 17
#define VALUE_MAX 40
#define DIRECTION_MAX 128
#define MAX_BUFFER_SIZE 256
// 입력 및 출력을 처리하는 두 개의 스레드 생성
char buffer[MAX_BUFFER_SIZE];
char end[2]="";
int limit_temperature = 25; // 최고 온도
int limit_humidity = 40; // 최고 습도
int data[5] = { 0, 0, 0, 0, 0 }; // 온습도 및 checksum 데이터 저장용 변수 배열
// 에러 메시지 출력 및 프로그램 종료 함수
void error_handling(char *message) {
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}
static int GPIOWrite(int pin, int value) {
static const char s_values_str[] = "01";
char path[VALUE_MAX];
int fd;
snprintf(path, VALUE_MAX, "/sys/class/gpio/gpio%d/value", pin);
fd = open(path, O_WRONLY);
if (-1 == fd) {
// fprintf(stderr, "Failed to open gpio value for writing!\n");
return (-1);
}
if (1 != write(fd, &s_values_str[LOWS == value ? 0 : 1], 1)) {
fprintf(stderr, "Failed to write value!\n");
return (-1);
}
close(fd);
return (0);
}
void LED_GPIO(){
int repeat = 2;
do {
GPIOWrite(POUT, repeat);
usleep(1000 * 1000);
} while(repeat--);
}
void read_dht_data() { // dht데이터 읽기 함수
uint8_t laststate = HIGH; // DHT핀의 상태 저장용 변수(현재 신호가 HIGH인지 LOW인지 확인하기 위한 용도)
uint8_t counter = 0; // 신호의 길이를 측정하기 위한 카운터 변수
uint8_t j = 0, i; // 40개의 신호 인덱스 용 변수
data[0] = data[1] = data[2] = data[3] = data[4] = 0; //초기 데이터 값은 0으로 지정
/* DHT11센서와의 통신을 개시하기 위해 DATA핀을 18ms동안 LOW로 출력 */
pinMode(DHT_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(DHT_PIN, 0);
delay(18);
digitalWrite(DHT_PIN, 1);
delayMicroseconds(40);
pinMode(DHT_PIN, INPUT);
/* 핀을 입력모드로 설정해서 DHT11로 부터 응답을 기다림 */
pinMode(DHT_PIN, INPUT);
/* DHT11에서 오는 신호 검출 및 데이터비트 추출 */
for (i = 0; i < MAX_TIMINGS; i++) // 총 85번 동안 신호를 확인
{
counter = 0; // 초기 카운터는 0
while (digitalRead( DHT_PIN ) == laststate) { //DHT핀의 신호를 읽어서 현재 지정한 DATA핀 신호와 같은 동안==즉 신호의 변환이 없는 동안
counter++;
delayMicroseconds(1);
if (counter == 255) // 즉 너무 오래 동안 대기하면==오류가 생겼다는 의미 임
{
break;
}
}
laststate = digitalRead(DHT_PIN); // 현재 핀 상태 저장
if (counter == 255) // 카운터가 255이상 도달했다면, 데이터비트 수신 중지== for문 밖으로 나가서 처음부터 새로 받겠다는 의미임
break;
/* 첫번째 3개의 신호는 무시하고 짝수번째에 해당하는 신호길이를 읽어 0인지 1인지에 따라 온습도 변수에 저장
첫번째 3개의 신호는 DHT11의 응답 용 신호로 실제 데이터 길이를 통해 정보를 수신하는 값이 아니므로 무시함.
짝수만 추출하는 이유는 짝수 번째의 신호 길이에 따라 해당 신호가 0을 의미하는지 1을 의미하는지를 나타냄.
*/
if ((i >= 4) && (i % 2 == 0))
{
/* 가각의 데이터 비트를 온도 및 습도 변수에 하나씩 넣어줌 */
data[j / 8] <<= 1; // 이진수의 자리수를 하나씩 옆으로 이동시킴
if ( counter > 16 ) // 카운터의 값이 16보다 크다면, 즉 신호의 길이가 길어서 비트 1로 인식된다면
data[j / 8] |= 1; // 해당 비트는 1을 넣어줌
j++; // 다음 데이터를 위해 인덱스 값을 하나 증가 시킴
}
}
/*
* 40비트를 다 확인했다면 (8비트 x 5 ) 체크섬 데이터와 오류체크를 해서
* 오류가 없으면 데이터를 출력함.
*/
if ((j >= 40) && (data[4] == ((data[0] + data[1] + data[2] + data[3]) & 0xFF))) { //에러가 없으면 습도 및 온도 출력
printf( "Humidity = %d.%d %% Temperature = %d.%d C\n", data[0], data[1], data[2], data[3]);
if(data[2] >= limit_temperature){ //최고 온도 및 최고 습도를 넘을 경우, 온습도기 실행
printf("temperature over\n");
LED_GPIO();
}
if(data[0] >= limit_humidity){
printf("humidity over\n");
LED_GPIO();
}
}else {
printf("Data not good, skip\n"); //에러 발생시 Data not good 메시지 출력
}
}
void *thread_socket_to_output() {
while (1){
read_dht_data(); // 온도 및 습도 데이터 획득 및 출력
delay( 1000 ); // 다음 읽기까지 2초 대기
if(strcmp(end, "e") == 0) {
LED_GPIO();
break;
}
}
}
void *read_func(void *arg) {
int client_socket = *(int *)arg;
while(1){
int str_len = read(client_socket, buffer, sizeof(buffer));
if (strcmp(buffer, "e") == 0){
strcpy(end, "e");
break;
}
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int client_socket;
struct sockaddr_in server_address;
int thr_id;
int status;
pthread_t p_thread[2];
printf( "Raspberry Pi DHT11 temperature/humidity test\n" );
if ( wiringPiSetupGpio() == -1 ) //라즈베리파이의 BCM GPIO 핀번호를 사용하겠다고 선언
exit( 1 );
// 클라이언트 소켓 생성
client_socket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (client_socket == -1) error_handling("socket() error");
// 서버 주소 설정
memset(&server_address, 0, sizeof(server_address));
server_address.sin_family = AF_INET;
server_address.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
server_address.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
// 서버에 연결
if (connect(client_socket, (struct sockaddr *)&server_address, sizeof(server_address)) == -1)
error_handling("connect() error");
printf("Connected to server\n");
while(1){
int str_len = read(client_socket, buffer, sizeof(buffer));
if (strcmp(buffer, "s") == 0){
thr_id = pthread_create(&p_thread[0], NULL, read_func, &client_socket);
if (thr_id < 0) error_handling("thread create error : ");
thr_id = pthread_create(&p_thread[1], NULL, thread_socket_to_output, NULL);
if (thr_id < 0) error_handling("thread create error : ");
// 스레드가 종료될 때까지 대기
pthread_join(p_thread[0], (void **)&status);
pthread_join(p_thread[1], (void **)&status);
break;
}
}
return(0);
}
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