初学者
10 分钟

使用QRE1113和PIC32MZ2048EFM100实现准确可靠的线路跟踪

走在正确的轨道上:提升你的应用能力

Line Follower Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 6月 24, 2024

点击板

Line Follower Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

无缝集成跟线功能到您的应用程序中,以提高自动化流程的效率,减少错误。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Line Follower Click基于ON Semiconductor的QRE1113,这是一款微型反射物体传感器。QRE1113传感器的阵列彼此靠近并指向同一个方向,因此完全覆盖了更广阔的空间。QRE1113传感器是一种非接触式传感设备,使用光电晶体管进行输出。默认情况下,传感器输出高逻辑电平,直到 遇到白色表面,将输出信号改变为低逻辑状态。

由于有五个相邻的传感器,您可以通过它们的输出组合推断出白色线的位置或厚度。这个Click板实现的最佳效果是在距离传感器表面几毫米的位置。Line Follower Click通过将逻辑状态发送到mikroBUS™插座的相应引脚与主机MCU进行通信。每个 QRE1113传感器都有自己的数字输出;每个输出都通过单个mikroBUS™引脚进行路由:U1、U2、U3、

U4和U5(分别代替默认的mikroBUS™引脚RST、AN、PWM、RX和TX)。这个Click板可以通过PWR SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平运行。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正常使用通信线。此外,这个Click板配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Line Follower Click hardware overview image

功能概述

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF 开发板是一个完全集成的 32 位开发平台,特点是高性能的 PIC32MZ EF 系列(PIC32MZ2048EFM),该系列具有 2MB Flash、512KB RAM、集成的浮点单元(FPU)、加密加速器和出色的连接选项。它包括一个集成的程序员和调试器,无需额外硬件。用户可以通过 MIKROE 

mikroBUS™ Click™ 适配器板扩展功能,通过 Microchip PHY 女儿板添加以太网连接功能,使用 Microchip 扩展板添加 WiFi 连接能力,并通过 Microchip 音频女儿板添加音频输入和输出功能。这些板完全集成到 PIC32 强大的软件框架 MPLAB Harmony 中,该框架提供了一个灵活且模块化的接口

来应用开发、一套丰富的互操作软件堆栈(TCP-IP、USB)和易于使用的功能。Curiosity PIC32 MZ EF 开发板提供了扩展能力,使其成为连接性、物联网和通用应用中快速原型设计的绝佳选择。

Curiosity PIC32MZ EF double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Output 2
RPB4
AN
Output 1
RA9
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Output 5
RPE8
PWM
NC
NC
INT
Output 4
RPD10
TX
Output 3
RPD15
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Line Follower Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity PIC32 MZ EF作为您的开发板开始。

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Curiosity PIC32 MZ EF MB 1 Access - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Curiosity PIC32 MZ EF MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

这个库包含了Line Follower Click驱动程序的API。

关键功能:

  • linefollower_data_track - 获取所有引脚功能的状态

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief Line Follower Click example
 * 
 * # Description
 * Line Follower click carries an array of five QRE1113 
 * miniature reflective object sensors,
 * reading staus of AN, RST, PWM, TX and RX pins and reading tracking data.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Application Init performs logger and click Initialization.
 * 
 * ## Application Task  
 * Application Task shows the functionality of the Line Follower click.
 * Each one of the QRE1113 sensors consist of an
 * infrared transmitter and infrared receiver. 
 * By default the sensor output a Logic Level 1, until they encounter a 
 * white surface which changes the output signal to 0.
 * 
 * \author Nenad Filipovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "linefollower.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static linefollower_t linefollower;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    linefollower_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_printf( &logger, "----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " - Application Init -\r\n" );

    //  Click initialization.
    linefollower_cfg_setup( &cfg );
    LINEFOLLOWER_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    linefollower_init( &linefollower, &cfg );
    
    log_printf( &logger, "----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " Line Follower  Click \r\n" );
    log_printf( &logger, "----------------------\r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    linefollower_direction_t data_track;
    
    linefollower_data_track ( &linefollower, &data_track );
    
    log_printf( &logger, " %u\t%u\t%u\t%u\t%u\r\n", 
                (uint16_t) data_track.u1, 
                (uint16_t) data_track.u2, 
                (uint16_t) data_track.u3, 
                (uint16_t) data_track.u4, 
                (uint16_t) data_track.u5);
    
    Delay_ms ( 100 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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