HC-SR04 초음파 거리센서 인터럽트 처리로 구현한 C 코드

HC-SR04 초음파 거리센서 인터럽트 처리로 구현한 C 코드

GPIO 상태변화를 인터럽트로 받아서 비동기 Edge Trigger 방식으로 구현한 코드이다. 보통 sleep 이나 delay 를 사용해서 마이크로 초 정도의 시간을 기다리는 데 센서의 수가 증가하거나 멀티쓰레드를 사용할 경우 정확한 성능을 기대할 수 없다. 아래는 pigpio 라이브러리를 이용한 비동기 방식의 소스코드이다.

/*
 *  hc_sr04_async.c:
 *    Simple test program to test the wiringPi functions
 *    hc_sr04 test
 */
 
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <sys/resource.h>
#include <errno.h>
#include <stdbool.h>
#include <signal.h>
#include <pigpio.h>
 
// HC-SR04의 트리거 핀을 GPIO 17번, 에코핀을 GPIO 27번에 연결한다.
#define GPIO_TRIGGER  17
#define GPIO_ECHO  27
#define HIGH        1
#define LOW        0
 
uint32_t start, dist;
 
// Ctrl + C 종료 처리
void my_ctrl_c_handler(int sig){ 
    gpioTerminate();
    exit(0);
}
 
// 에지 트리거 인터럽트를 처리
void myInterrupt (int gpio, int level, uint32_t tick)
{
    if(HIGH == level){
        start = tick;
    }
    else if(LOW == level){
        dist = tick - start;
    }
}
 
int main( void )
{
    unsigned long ret;
    int loop = 0, i;
    float distance;
    printf( "Raspberry Pi pigpio HC-SR04 UltraSonic sensor program\n" );
 
    setpriority(PRIO_PROCESS, 0, -20);    
    gpioCfgClock(2, 1, 1);
    if (gpioInitialise()<0) return 1;
    /*Ctrl +C를 눌러 프로그램을 종료할 경우 마무리 작업을 위한 이벤트 함수 연결*/
    signal(SIGINT, my_ctrl_c_handler);      
    gpioSetMode(GPIO_TRIGGER, PI_OUTPUT);
    gpioSetMode(GPIO_ECHO, PI_INPUT);
 
    /*GPIO_ECHO 핀에 대해 비동기 이벤트 함수를 연결 */
    i = gpioSetAlertFunc(GPIO_ECHO, myInterrupt);
    gpioWrite(GPIO_TRIGGER, LOW);
    gpioDelay(1000 * 1000);
 
    while ( 1 )
    {
        start = dist = 0;
        /*10us의 펄스 발생시킴 */
        gpioTrigger(GPIO_TRIGGER, 10, HIGH);    
         /* 초음파 펄스 발생과 반사파 수신처리를 위해 0.5초 기다림 */
         /* 이 시간동안 이벤트가 발생하며 myInterrupt 함수가 2번 불러진다.*/
        gpioSleep(PI_TIME_RELATIVE,  0,  500000);
         /* 이벤트가 정상으로 발생했으면 거리를 측정한다*/
        if(dist && start){
            distance = (float)(dist) / 58.8235;
            printf( "interval[%d]us, Distance : %9.1f cm\n", dist, distance );
        }
        else{
            printf( "sense error : \n");
        }
        gpioDelay(1000 * 1000);
 
    }
    gpioTerminate();
    return(0);
}