iio: chemical: add support for Sensirion SPS30 sensor
Add support for Sensirion SPS30 particulate matter sensor. Signed-off-by: Tomasz Duszynski <tduszyns@gmail.com> Signed-off-by: Jonathan Cameron <Jonathan.Cameron@huawei.com>
This commit is contained in:
Tomasz Duszynski
Jonathan Cameron
Родитель
17abc9ec68
Коммит
232e0f6dde
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@ -61,6 +61,17 @@ config IAQCORE
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iAQ-Core Continuous/Pulsed VOC (Volatile Organic Compounds)
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iAQ-Core Continuous/Pulsed VOC (Volatile Organic Compounds)
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sensors
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sensors
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config SPS30
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tristate "SPS30 particulate matter sensor"
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depends on I2C
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select CRC8
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help
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Say Y here to build support for the Sensirion SPS30 particulate
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matter sensor.
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To compile this driver as a module, choose M here: the module will
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be called sps30.
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config VZ89X
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config VZ89X
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tristate "SGX Sensortech MiCS VZ89X VOC sensor"
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tristate "SGX Sensortech MiCS VZ89X VOC sensor"
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depends on I2C
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depends on I2C
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@ -9,4 +9,5 @@ obj-$(CONFIG_BME680_I2C) += bme680_i2c.o
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obj-$(CONFIG_BME680_SPI) += bme680_spi.o
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obj-$(CONFIG_BME680_SPI) += bme680_spi.o
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obj-$(CONFIG_CCS811) += ccs811.o
|
obj-$(CONFIG_CCS811) += ccs811.o
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||||||
obj-$(CONFIG_IAQCORE) += ams-iaq-core.o
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obj-$(CONFIG_IAQCORE) += ams-iaq-core.o
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obj-$(CONFIG_SPS30) += sps30.o
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obj-$(CONFIG_VZ89X) += vz89x.o
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obj-$(CONFIG_VZ89X) += vz89x.o
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@ -0,0 +1,407 @@
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// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
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/*
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* Sensirion SPS30 particulate matter sensor driver
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*
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* Copyright (c) Tomasz Duszynski <tduszyns@gmail.com>
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*
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* I2C slave address: 0x69
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*
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* TODO:
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* - support for turning on fan cleaning
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* - support for reading/setting auto cleaning interval
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*/
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#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
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#include <asm/unaligned.h>
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#include <linux/crc8.h>
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#include <linux/delay.h>
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#include <linux/i2c.h>
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#include <linux/iio/buffer.h>
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#include <linux/iio/iio.h>
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#include <linux/iio/sysfs.h>
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#include <linux/iio/trigger_consumer.h>
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#include <linux/iio/triggered_buffer.h>
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#include <linux/module.h>
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#define SPS30_CRC8_POLYNOMIAL 0x31
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/* max number of bytes needed to store PM measurements or serial string */
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#define SPS30_MAX_READ_SIZE 48
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/* sensor measures reliably up to 3000 ug / m3 */
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#define SPS30_MAX_PM 3000
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||||||
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/* SPS30 commands */
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#define SPS30_START_MEAS 0x0010
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#define SPS30_STOP_MEAS 0x0104
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#define SPS30_RESET 0xd304
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||||||
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#define SPS30_READ_DATA_READY_FLAG 0x0202
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#define SPS30_READ_DATA 0x0300
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#define SPS30_READ_SERIAL 0xd033
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enum {
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PM1,
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PM2P5,
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||||||
|
PM4,
|
||||||
|
PM10,
|
||||||
|
};
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||||||
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struct sps30_state {
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struct i2c_client *client;
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||||||
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/*
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|
* Guards against concurrent access to sensor registers.
|
||||||
|
* Must be held whenever sequence of commands is to be executed.
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*/
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||||||
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struct mutex lock;
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||||||
|
};
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||||||
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|
||||||
|
DECLARE_CRC8_TABLE(sps30_crc8_table);
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||||||
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static int sps30_write_then_read(struct sps30_state *state, u8 *txbuf,
|
||||||
|
int txsize, u8 *rxbuf, int rxsize)
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{
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int ret;
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/*
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|
* Sensor does not support repeated start so instead of
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* sending two i2c messages in a row we just send one by one.
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|
*/
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ret = i2c_master_send(state->client, txbuf, txsize);
|
||||||
|
if (ret != txsize)
|
||||||
|
return ret < 0 ? ret : -EIO;
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||||||
|
|
||||||
|
if (!rxbuf)
|
||||||
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return 0;
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||||||
|
|
||||||
|
ret = i2c_master_recv(state->client, rxbuf, rxsize);
|
||||||
|
if (ret != rxsize)
|
||||||
|
return ret < 0 ? ret : -EIO;
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
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||||||
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||||||
|
static int sps30_do_cmd(struct sps30_state *state, u16 cmd, u8 *data, int size)
|
||||||
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{
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||||||
|
/*
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||||||
|
* Internally sensor stores measurements in a following manner:
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||||||
|
*
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||||||
|
* PM1: upper two bytes, crc8, lower two bytes, crc8
|
||||||
|
* PM2P5: upper two bytes, crc8, lower two bytes, crc8
|
||||||
|
* PM4: upper two bytes, crc8, lower two bytes, crc8
|
||||||
|
* PM10: upper two bytes, crc8, lower two bytes, crc8
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* What follows next are number concentration measurements and
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||||||
|
* typical particle size measurement which we omit.
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|
*/
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u8 buf[SPS30_MAX_READ_SIZE] = { cmd >> 8, cmd };
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||||||
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int i, ret = 0;
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||||||
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||||||
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switch (cmd) {
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||||||
|
case SPS30_START_MEAS:
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||||||
|
buf[2] = 0x03;
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||||||
|
buf[3] = 0x00;
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||||||
|
buf[4] = crc8(sps30_crc8_table, &buf[2], 2, CRC8_INIT_VALUE);
|
||||||
|
ret = sps30_write_then_read(state, buf, 5, NULL, 0);
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||||||
|
break;
|
||||||
|
case SPS30_STOP_MEAS:
|
||||||
|
case SPS30_RESET:
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||||||
|
ret = sps30_write_then_read(state, buf, 2, NULL, 0);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case SPS30_READ_DATA_READY_FLAG:
|
||||||
|
case SPS30_READ_DATA:
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||||||
|
case SPS30_READ_SERIAL:
|
||||||
|
/* every two data bytes are checksummed */
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||||||
|
size += size / 2;
|
||||||
|
ret = sps30_write_then_read(state, buf, 2, buf, size);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (ret)
|
||||||
|
return ret;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* validate received data and strip off crc bytes */
|
||||||
|
for (i = 0; i < size; i += 3) {
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||||||
|
u8 crc = crc8(sps30_crc8_table, &buf[i], 2, CRC8_INIT_VALUE);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (crc != buf[i + 2]) {
|
||||||
|
dev_err(&state->client->dev,
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||||||
|
"data integrity check failed\n");
|
||||||
|
return -EIO;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
*data++ = buf[i];
|
||||||
|
*data++ = buf[i + 1];
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static s32 sps30_float_to_int_clamped(const u8 *fp)
|
||||||
|
{
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||||||
|
int val = get_unaligned_be32(fp);
|
||||||
|
int mantissa = val & GENMASK(22, 0);
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||||||
|
/* this is fine since passed float is always non-negative */
|
||||||
|
int exp = val >> 23;
|
||||||
|
int fraction, shift;
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||||||
|
|
||||||
|
/* special case 0 */
|
||||||
|
if (!exp && !mantissa)
|
||||||
|
return 0;
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||||||
|
|
||||||
|
exp -= 127;
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||||||
|
if (exp < 0) {
|
||||||
|
/* return values ranging from 1 to 99 */
|
||||||
|
return ((((1 << 23) + mantissa) * 100) >> 23) >> (-exp);
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* return values ranging from 100 to 300000 */
|
||||||
|
shift = 23 - exp;
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||||||
|
val = (1 << exp) + (mantissa >> shift);
|
||||||
|
if (val >= SPS30_MAX_PM)
|
||||||
|
return SPS30_MAX_PM * 100;
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||||||
|
|
||||||
|
fraction = mantissa & GENMASK(shift - 1, 0);
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||||||
|
|
||||||
|
return val * 100 + ((fraction * 100) >> shift);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int sps30_do_meas(struct sps30_state *state, s32 *data, int size)
|
||||||
|
{
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||||||
|
int i, ret, tries = 5;
|
||||||
|
u8 tmp[16];
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||||||
|
|
||||||
|
while (tries--) {
|
||||||
|
ret = sps30_do_cmd(state, SPS30_READ_DATA_READY_FLAG, tmp, 2);
|
||||||
|
if (ret)
|
||||||
|
return -EIO;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* new measurements ready to be read */
|
||||||
|
if (tmp[1] == 1)
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
msleep_interruptible(300);
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
if (!tries)
|
||||||
|
return -ETIMEDOUT;
|
||||||
|
|
||||||
|
ret = sps30_do_cmd(state, SPS30_READ_DATA, tmp, sizeof(int) * size);
|
||||||
|
if (ret)
|
||||||
|
return ret;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < size; i++)
|
||||||
|
data[i] = sps30_float_to_int_clamped(&tmp[4 * i]);
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static irqreturn_t sps30_trigger_handler(int irq, void *p)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
struct iio_poll_func *pf = p;
|
||||||
|
struct iio_dev *indio_dev = pf->indio_dev;
|
||||||
|
struct sps30_state *state = iio_priv(indio_dev);
|
||||||
|
int ret;
|
||||||
|
s32 data[4 + 2]; /* PM1, PM2P5, PM4, PM10, timestamp */
|
||||||
|
|
||||||
|
mutex_lock(&state->lock);
|
||||||
|
ret = sps30_do_meas(state, data, 4);
|
||||||
|
mutex_unlock(&state->lock);
|
||||||
|
if (ret)
|
||||||
|
goto err;
|
||||||
|
|
||||||
|
iio_push_to_buffers_with_timestamp(indio_dev, data,
|
||||||
|
iio_get_time_ns(indio_dev));
|
||||||
|
err:
|
||||||
|
iio_trigger_notify_done(indio_dev->trig);
|
||||||
|
|
||||||
|
return IRQ_HANDLED;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int sps30_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
|
||||||
|
struct iio_chan_spec const *chan,
|
||||||
|
int *val, int *val2, long mask)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
struct sps30_state *state = iio_priv(indio_dev);
|
||||||
|
int data[4], ret = -EINVAL;
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (mask) {
|
||||||
|
case IIO_CHAN_INFO_PROCESSED:
|
||||||
|
switch (chan->type) {
|
||||||
|
case IIO_MASSCONCENTRATION:
|
||||||
|
mutex_lock(&state->lock);
|
||||||
|
/* read up to the number of bytes actually needed */
|
||||||
|
switch (chan->channel2) {
|
||||||
|
case IIO_MOD_PM1:
|
||||||
|
ret = sps30_do_meas(state, data, 1);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case IIO_MOD_PM2P5:
|
||||||
|
ret = sps30_do_meas(state, data, 2);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case IIO_MOD_PM4:
|
||||||
|
ret = sps30_do_meas(state, data, 3);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case IIO_MOD_PM10:
|
||||||
|
ret = sps30_do_meas(state, data, 4);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
mutex_unlock(&state->lock);
|
||||||
|
if (ret)
|
||||||
|
return ret;
|
||||||
|
|
||||||
|
*val = data[chan->address] / 100;
|
||||||
|
*val2 = (data[chan->address] % 100) * 10000;
|
||||||
|
|
||||||
|
return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
return -EINVAL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
|
||||||
|
switch (chan->type) {
|
||||||
|
case IIO_MASSCONCENTRATION:
|
||||||
|
switch (chan->channel2) {
|
||||||
|
case IIO_MOD_PM1:
|
||||||
|
case IIO_MOD_PM2P5:
|
||||||
|
case IIO_MOD_PM4:
|
||||||
|
case IIO_MOD_PM10:
|
||||||
|
*val = 0;
|
||||||
|
*val2 = 10000;
|
||||||
|
|
||||||
|
return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
return -EINVAL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return -EINVAL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static const struct iio_info sps30_info = {
|
||||||
|
.read_raw = sps30_read_raw,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
#define SPS30_CHAN(_index, _mod) { \
|
||||||
|
.type = IIO_MASSCONCENTRATION, \
|
||||||
|
.modified = 1, \
|
||||||
|
.channel2 = IIO_MOD_ ## _mod, \
|
||||||
|
.info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_PROCESSED), \
|
||||||
|
.info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE), \
|
||||||
|
.address = _mod, \
|
||||||
|
.scan_index = _index, \
|
||||||
|
.scan_type = { \
|
||||||
|
.sign = 'u', \
|
||||||
|
.realbits = 19, \
|
||||||
|
.storagebits = 32, \
|
||||||
|
.endianness = IIO_CPU, \
|
||||||
|
}, \
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static const struct iio_chan_spec sps30_channels[] = {
|
||||||
|
SPS30_CHAN(0, PM1),
|
||||||
|
SPS30_CHAN(1, PM2P5),
|
||||||
|
SPS30_CHAN(2, PM4),
|
||||||
|
SPS30_CHAN(3, PM10),
|
||||||
|
IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(4),
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
static void sps30_stop_meas(void *data)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
struct sps30_state *state = data;
|
||||||
|
|
||||||
|
sps30_do_cmd(state, SPS30_STOP_MEAS, NULL, 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static const unsigned long sps30_scan_masks[] = { 0x0f, 0x00 };
|
||||||
|
|
||||||
|
static int sps30_probe(struct i2c_client *client)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
struct iio_dev *indio_dev;
|
||||||
|
struct sps30_state *state;
|
||||||
|
u8 buf[32];
|
||||||
|
int ret;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!i2c_check_functionality(client->adapter, I2C_FUNC_I2C))
|
||||||
|
return -EOPNOTSUPP;
|
||||||
|
|
||||||
|
indio_dev = devm_iio_device_alloc(&client->dev, sizeof(*state));
|
||||||
|
if (!indio_dev)
|
||||||
|
return -ENOMEM;
|
||||||
|
|
||||||
|
state = iio_priv(indio_dev);
|
||||||
|
i2c_set_clientdata(client, indio_dev);
|
||||||
|
state->client = client;
|
||||||
|
indio_dev->dev.parent = &client->dev;
|
||||||
|
indio_dev->info = &sps30_info;
|
||||||
|
indio_dev->name = client->name;
|
||||||
|
indio_dev->channels = sps30_channels;
|
||||||
|
indio_dev->num_channels = ARRAY_SIZE(sps30_channels);
|
||||||
|
indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;
|
||||||
|
indio_dev->available_scan_masks = sps30_scan_masks;
|
||||||
|
|
||||||
|
mutex_init(&state->lock);
|
||||||
|
crc8_populate_msb(sps30_crc8_table, SPS30_CRC8_POLYNOMIAL);
|
||||||
|
|
||||||
|
ret = sps30_do_cmd(state, SPS30_RESET, NULL, 0);
|
||||||
|
if (ret) {
|
||||||
|
dev_err(&client->dev, "failed to reset device\n");
|
||||||
|
return ret;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
msleep(300);
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Power-on-reset causes sensor to produce some glitch on i2c bus and
|
||||||
|
* some controllers end up in error state. Recover simply by placing
|
||||||
|
* some data on the bus, for example STOP_MEAS command, which
|
||||||
|
* is NOP in this case.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
sps30_do_cmd(state, SPS30_STOP_MEAS, NULL, 0);
|
||||||
|
|
||||||
|
ret = sps30_do_cmd(state, SPS30_READ_SERIAL, buf, sizeof(buf));
|
||||||
|
if (ret) {
|
||||||
|
dev_err(&client->dev, "failed to read serial number\n");
|
||||||
|
return ret;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* returned serial number is already NUL terminated */
|
||||||
|
dev_info(&client->dev, "serial number: %s\n", buf);
|
||||||
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ret = sps30_do_cmd(state, SPS30_START_MEAS, NULL, 0);
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if (ret) {
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dev_err(&client->dev, "failed to start measurement\n");
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return ret;
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}
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ret = devm_add_action_or_reset(&client->dev, sps30_stop_meas, state);
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if (ret)
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return ret;
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ret = devm_iio_triggered_buffer_setup(&client->dev, indio_dev, NULL,
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sps30_trigger_handler, NULL);
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if (ret)
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return ret;
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return devm_iio_device_register(&client->dev, indio_dev);
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}
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static const struct i2c_device_id sps30_id[] = {
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{ "sps30" },
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{ }
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};
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MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, sps30_id);
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static const struct of_device_id sps30_of_match[] = {
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{ .compatible = "sensirion,sps30" },
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{ }
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};
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MODULE_DEVICE_TABLE(of, sps30_of_match);
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static struct i2c_driver sps30_driver = {
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.driver = {
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.name = "sps30",
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.of_match_table = sps30_of_match,
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},
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.id_table = sps30_id,
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.probe_new = sps30_probe,
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};
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module_i2c_driver(sps30_driver);
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MODULE_AUTHOR("Tomasz Duszynski <tduszyns@gmail.com>");
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MODULE_DESCRIPTION("Sensirion SPS30 particulate matter sensor driver");
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MODULE_LICENSE("GPL v2");
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