xref: /openbmc/linux/drivers/hwmon/hs3001.c (revision c900529f3d9161bfde5cca0754f83b4d3c3e0220)
1*43fbe66dSAndre Werner // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2*43fbe66dSAndre Werner /*
3*43fbe66dSAndre Werner  * This is a non-complete driver implementation for the
4*43fbe66dSAndre Werner  * HS3001 humidity and temperature sensor and compatibles. It does not include
5*43fbe66dSAndre Werner  * the configuration possibilities, where it needs to be set to 'programming mode'
6*43fbe66dSAndre Werner  * during power-up.
7*43fbe66dSAndre Werner  *
8*43fbe66dSAndre Werner  *
9*43fbe66dSAndre Werner  * Copyright (C) 2023 SYS TEC electronic AG
10*43fbe66dSAndre Werner  * Author: Andre Werner <andre.werner@systec-electronic.com>
11*43fbe66dSAndre Werner  */
12*43fbe66dSAndre Werner 
13*43fbe66dSAndre Werner #include <linux/bitfield.h>
14*43fbe66dSAndre Werner #include <linux/delay.h>
15*43fbe66dSAndre Werner #include <linux/err.h>
16*43fbe66dSAndre Werner #include <linux/hwmon.h>
17*43fbe66dSAndre Werner #include <linux/i2c.h>
18*43fbe66dSAndre Werner #include <linux/init.h>
19*43fbe66dSAndre Werner #include <linux/kernel.h>
20*43fbe66dSAndre Werner #include <linux/module.h>
21*43fbe66dSAndre Werner #include <linux/of_device.h>
22*43fbe66dSAndre Werner #include <linux/slab.h>
23*43fbe66dSAndre Werner #include <linux/types.h>
24*43fbe66dSAndre Werner 
25*43fbe66dSAndre Werner /* Measurement times */
26*43fbe66dSAndre Werner #define HS3001_WAKEUP_TIME	100	/* us */
27*43fbe66dSAndre Werner #define HS3001_8BIT_RESOLUTION	550	/* us */
28*43fbe66dSAndre Werner #define HS3001_10BIT_RESOLUTION	1310	/* us */
29*43fbe66dSAndre Werner #define HS3001_12BIT_RESOLUTION	4500	/* us */
30*43fbe66dSAndre Werner #define HS3001_14BIT_RESOLUTION	16900	/* us */
31*43fbe66dSAndre Werner 
32*43fbe66dSAndre Werner #define HS3001_RESPONSE_LENGTH	4
33*43fbe66dSAndre Werner 
34*43fbe66dSAndre Werner #define HS3001_FIXPOINT_ARITH	1000U
35*43fbe66dSAndre Werner 
36*43fbe66dSAndre Werner #define HS3001_MASK_HUMIDITY_0X3FFF	GENMASK(13, 0)
37*43fbe66dSAndre Werner #define HS3001_MASK_STATUS_0XC0	GENMASK(7, 6)
38*43fbe66dSAndre Werner 
39*43fbe66dSAndre Werner /* Definitions for Status Bits of A/D Data */
40*43fbe66dSAndre Werner #define HS3001_DATA_VALID	0x00	/* Valid Data */
41*43fbe66dSAndre Werner #define HS3001_DATA_STALE	0x01	/* Stale Data */
42*43fbe66dSAndre Werner 
43*43fbe66dSAndre Werner struct hs3001_data {
44*43fbe66dSAndre Werner 	struct i2c_client *client;
45*43fbe66dSAndre Werner 	struct mutex i2c_lock; /* lock for sending i2c commands */
46*43fbe66dSAndre Werner 	u32 wait_time;		/* in us */
47*43fbe66dSAndre Werner 	int temperature;	/* in milli degree */
48*43fbe66dSAndre Werner 	u32 humidity;		/* in milli % */
49*43fbe66dSAndre Werner };
50*43fbe66dSAndre Werner 
hs3001_extract_temperature(u16 raw)51*43fbe66dSAndre Werner static int hs3001_extract_temperature(u16 raw)
52*43fbe66dSAndre Werner {
53*43fbe66dSAndre Werner 	/* fixpoint arithmetic 1 digit */
54*43fbe66dSAndre Werner 	u32 temp = (raw >> 2) * HS3001_FIXPOINT_ARITH * 165;
55*43fbe66dSAndre Werner 
56*43fbe66dSAndre Werner 	temp /= (1 << 14) - 1;
57*43fbe66dSAndre Werner 
58*43fbe66dSAndre Werner 	return (int)temp - 40 * HS3001_FIXPOINT_ARITH;
59*43fbe66dSAndre Werner }
60*43fbe66dSAndre Werner 
hs3001_extract_humidity(u16 raw)61*43fbe66dSAndre Werner static u32 hs3001_extract_humidity(u16 raw)
62*43fbe66dSAndre Werner {
63*43fbe66dSAndre Werner 	u32 hum = (raw & HS3001_MASK_HUMIDITY_0X3FFF) * HS3001_FIXPOINT_ARITH * 100;
64*43fbe66dSAndre Werner 
65*43fbe66dSAndre Werner 	return hum /= (1 << 14) - 1;
66*43fbe66dSAndre Werner }
67*43fbe66dSAndre Werner 
hs3001_data_fetch_command(struct i2c_client * client,struct hs3001_data * data)68*43fbe66dSAndre Werner static int hs3001_data_fetch_command(struct i2c_client *client,
69*43fbe66dSAndre Werner 				     struct hs3001_data *data)
70*43fbe66dSAndre Werner {
71*43fbe66dSAndre Werner 	int ret;
72*43fbe66dSAndre Werner 	u8 buf[HS3001_RESPONSE_LENGTH];
73*43fbe66dSAndre Werner 	u8 hs3001_status;
74*43fbe66dSAndre Werner 
75*43fbe66dSAndre Werner 	ret = i2c_master_recv(client, buf, HS3001_RESPONSE_LENGTH);
76*43fbe66dSAndre Werner 	if (ret != HS3001_RESPONSE_LENGTH) {
77*43fbe66dSAndre Werner 		ret = ret < 0 ? ret : -EIO;
78*43fbe66dSAndre Werner 		dev_dbg(&client->dev,
79*43fbe66dSAndre Werner 			"Error in i2c communication. Error code: %d.\n", ret);
80*43fbe66dSAndre Werner 		return ret;
81*43fbe66dSAndre Werner 	}
82*43fbe66dSAndre Werner 
83*43fbe66dSAndre Werner 	hs3001_status = FIELD_GET(HS3001_MASK_STATUS_0XC0, buf[0]);
84*43fbe66dSAndre Werner 	if (hs3001_status == HS3001_DATA_STALE) {
85*43fbe66dSAndre Werner 		dev_dbg(&client->dev, "Sensor busy.\n");
86*43fbe66dSAndre Werner 		return -EBUSY;
87*43fbe66dSAndre Werner 	}
88*43fbe66dSAndre Werner 	if (hs3001_status != HS3001_DATA_VALID) {
89*43fbe66dSAndre Werner 		dev_dbg(&client->dev, "Data invalid.\n");
90*43fbe66dSAndre Werner 		return -EIO;
91*43fbe66dSAndre Werner 	}
92*43fbe66dSAndre Werner 
93*43fbe66dSAndre Werner 	data->humidity =
94*43fbe66dSAndre Werner 		hs3001_extract_humidity(be16_to_cpup((__be16 *)&buf[0]));
95*43fbe66dSAndre Werner 	data->temperature =
96*43fbe66dSAndre Werner 		hs3001_extract_temperature(be16_to_cpup((__be16 *)&buf[2]));
97*43fbe66dSAndre Werner 
98*43fbe66dSAndre Werner 	return 0;
99*43fbe66dSAndre Werner }
100*43fbe66dSAndre Werner 
hs3001_is_visible(const void * data,enum hwmon_sensor_types type,u32 attr,int channel)101*43fbe66dSAndre Werner static umode_t hs3001_is_visible(const void *data, enum hwmon_sensor_types type,
102*43fbe66dSAndre Werner 				 u32 attr, int channel)
103*43fbe66dSAndre Werner {
104*43fbe66dSAndre Werner 	/* Both, humidity and temperature can only be read. */
105*43fbe66dSAndre Werner 	return 0444;
106*43fbe66dSAndre Werner }
107*43fbe66dSAndre Werner 
hs3001_read(struct device * dev,enum hwmon_sensor_types type,u32 attr,int channel,long * val)108*43fbe66dSAndre Werner static int hs3001_read(struct device *dev, enum hwmon_sensor_types type,
109*43fbe66dSAndre Werner 		       u32 attr, int channel, long *val)
110*43fbe66dSAndre Werner {
111*43fbe66dSAndre Werner 	struct hs3001_data *data = dev_get_drvdata(dev);
112*43fbe66dSAndre Werner 	struct i2c_client *client = data->client;
113*43fbe66dSAndre Werner 	int ret;
114*43fbe66dSAndre Werner 
115*43fbe66dSAndre Werner 	mutex_lock(&data->i2c_lock);
116*43fbe66dSAndre Werner 	ret = i2c_master_send(client, NULL, 0);
117*43fbe66dSAndre Werner 	if (ret < 0) {
118*43fbe66dSAndre Werner 		mutex_unlock(&data->i2c_lock);
119*43fbe66dSAndre Werner 		return ret;
120*43fbe66dSAndre Werner 	}
121*43fbe66dSAndre Werner 
122*43fbe66dSAndre Werner 	/*
123*43fbe66dSAndre Werner 	 * Sensor needs some time to process measurement depending on
124*43fbe66dSAndre Werner 	 * resolution (ref. datasheet)
125*43fbe66dSAndre Werner 	 */
126*43fbe66dSAndre Werner 	fsleep(data->wait_time);
127*43fbe66dSAndre Werner 
128*43fbe66dSAndre Werner 	ret = hs3001_data_fetch_command(client, data);
129*43fbe66dSAndre Werner 	mutex_unlock(&data->i2c_lock);
130*43fbe66dSAndre Werner 
131*43fbe66dSAndre Werner 	if (ret < 0)
132*43fbe66dSAndre Werner 		return ret;
133*43fbe66dSAndre Werner 
134*43fbe66dSAndre Werner 	switch (type) {
135*43fbe66dSAndre Werner 	case hwmon_temp:
136*43fbe66dSAndre Werner 		switch (attr) {
137*43fbe66dSAndre Werner 		case hwmon_temp_input:
138*43fbe66dSAndre Werner 			*val = data->temperature;
139*43fbe66dSAndre Werner 			break;
140*43fbe66dSAndre Werner 		default:
141*43fbe66dSAndre Werner 			return -EINVAL;
142*43fbe66dSAndre Werner 		}
143*43fbe66dSAndre Werner 		break;
144*43fbe66dSAndre Werner 	case hwmon_humidity:
145*43fbe66dSAndre Werner 		switch (attr) {
146*43fbe66dSAndre Werner 		case hwmon_humidity_input:
147*43fbe66dSAndre Werner 			*val = data->humidity;
148*43fbe66dSAndre Werner 			break;
149*43fbe66dSAndre Werner 		default:
150*43fbe66dSAndre Werner 			return -EINVAL;
151*43fbe66dSAndre Werner 		}
152*43fbe66dSAndre Werner 		break;
153*43fbe66dSAndre Werner 	default:
154*43fbe66dSAndre Werner 		return -EINVAL;
155*43fbe66dSAndre Werner 	}
156*43fbe66dSAndre Werner 
157*43fbe66dSAndre Werner 	return 0;
158*43fbe66dSAndre Werner }
159*43fbe66dSAndre Werner 
160*43fbe66dSAndre Werner static const struct hwmon_channel_info *hs3001_info[] = {
161*43fbe66dSAndre Werner 	HWMON_CHANNEL_INFO(temp, HWMON_T_INPUT),
162*43fbe66dSAndre Werner 	HWMON_CHANNEL_INFO(humidity, HWMON_H_INPUT),
163*43fbe66dSAndre Werner 	NULL
164*43fbe66dSAndre Werner };
165*43fbe66dSAndre Werner 
166*43fbe66dSAndre Werner static const struct hwmon_ops hs3001_hwmon_ops = {
167*43fbe66dSAndre Werner 	.is_visible = hs3001_is_visible,
168*43fbe66dSAndre Werner 	.read = hs3001_read,
169*43fbe66dSAndre Werner };
170*43fbe66dSAndre Werner 
171*43fbe66dSAndre Werner static const struct hwmon_chip_info hs3001_chip_info = {
172*43fbe66dSAndre Werner 	.ops = &hs3001_hwmon_ops,
173*43fbe66dSAndre Werner 	.info = hs3001_info,
174*43fbe66dSAndre Werner };
175*43fbe66dSAndre Werner 
176*43fbe66dSAndre Werner /* device ID table */
177*43fbe66dSAndre Werner static const struct i2c_device_id hs3001_ids[] = {
178*43fbe66dSAndre Werner 	{ "hs3001", 0 },
179*43fbe66dSAndre Werner 	{ },
180*43fbe66dSAndre Werner };
181*43fbe66dSAndre Werner 
182*43fbe66dSAndre Werner MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, hs3001_ids);
183*43fbe66dSAndre Werner 
184*43fbe66dSAndre Werner static const struct of_device_id hs3001_of_match[] = {
185*43fbe66dSAndre Werner 	{.compatible = "renesas,hs3001"},
186*43fbe66dSAndre Werner 	{ },
187*43fbe66dSAndre Werner };
188*43fbe66dSAndre Werner 
189*43fbe66dSAndre Werner MODULE_DEVICE_TABLE(of, hs3001_of_match);
190*43fbe66dSAndre Werner 
hs3001_probe(struct i2c_client * client)191*43fbe66dSAndre Werner static int hs3001_probe(struct i2c_client *client)
192*43fbe66dSAndre Werner {
193*43fbe66dSAndre Werner 	struct hs3001_data *data;
194*43fbe66dSAndre Werner 	struct device *hwmon_dev;
195*43fbe66dSAndre Werner 	struct device *dev = &client->dev;
196*43fbe66dSAndre Werner 
197*43fbe66dSAndre Werner 	if (!i2c_check_functionality(client->adapter, I2C_FUNC_I2C))
198*43fbe66dSAndre Werner 		return -EOPNOTSUPP;
199*43fbe66dSAndre Werner 
200*43fbe66dSAndre Werner 	data = devm_kzalloc(dev, sizeof(*data), GFP_KERNEL);
201*43fbe66dSAndre Werner 	if (!data)
202*43fbe66dSAndre Werner 		return -ENOMEM;
203*43fbe66dSAndre Werner 
204*43fbe66dSAndre Werner 	data->client = client;
205*43fbe66dSAndre Werner 
206*43fbe66dSAndre Werner 	/*
207*43fbe66dSAndre Werner 	 * Measurement time = wake-up time + measurement time temperature
208*43fbe66dSAndre Werner 	 * + measurement time humidity. This is currently static, because
209*43fbe66dSAndre Werner 	 * enabling programming mode is not supported, yet.
210*43fbe66dSAndre Werner 	 */
211*43fbe66dSAndre Werner 	data->wait_time = (HS3001_WAKEUP_TIME + HS3001_14BIT_RESOLUTION +
212*43fbe66dSAndre Werner 			   HS3001_14BIT_RESOLUTION);
213*43fbe66dSAndre Werner 
214*43fbe66dSAndre Werner 	mutex_init(&data->i2c_lock);
215*43fbe66dSAndre Werner 
216*43fbe66dSAndre Werner 	hwmon_dev = devm_hwmon_device_register_with_info(dev,
217*43fbe66dSAndre Werner 							 client->name,
218*43fbe66dSAndre Werner 							 data,
219*43fbe66dSAndre Werner 							 &hs3001_chip_info,
220*43fbe66dSAndre Werner 							 NULL);
221*43fbe66dSAndre Werner 
222*43fbe66dSAndre Werner 	if (IS_ERR(hwmon_dev))
223*43fbe66dSAndre Werner 		return dev_err_probe(dev, PTR_ERR(hwmon_dev),
224*43fbe66dSAndre Werner 				     "Unable to register hwmon device.\n");
225*43fbe66dSAndre Werner 
226*43fbe66dSAndre Werner 	return 0;
227*43fbe66dSAndre Werner }
228*43fbe66dSAndre Werner 
229*43fbe66dSAndre Werner static struct i2c_driver hs3001_i2c_driver = {
230*43fbe66dSAndre Werner 	.driver = {
231*43fbe66dSAndre Werner 		   .name = "hs3001",
232*43fbe66dSAndre Werner 		   .of_match_table = hs3001_of_match,
233*43fbe66dSAndre Werner 	},
234*43fbe66dSAndre Werner 	.probe = hs3001_probe,
235*43fbe66dSAndre Werner 	.id_table = hs3001_ids,
236*43fbe66dSAndre Werner };
237*43fbe66dSAndre Werner 
238*43fbe66dSAndre Werner module_i2c_driver(hs3001_i2c_driver);
239*43fbe66dSAndre Werner 
240*43fbe66dSAndre Werner MODULE_AUTHOR("Andre Werner <andre.werner@systec-electronic.com>");
241*43fbe66dSAndre Werner MODULE_DESCRIPTION("HS3001 humidity and temperature sensor base driver");
242*43fbe66dSAndre Werner MODULE_LICENSE("GPL");
243