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使用我们的TFmini解决方案和PIC18F57Q43轻松将LiDAR技术应用于您的未来项目

即插即用的TFmini LiDAR解决方案

TFmini Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 25, 2024

点击板

TFmini Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

我们推出的TFmini适配器是一项革新性解决方案,旨在帮助工程师和创新者将LiDAR技术融入他们的项目,加速开发并开启距离测量的新可能性。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

TFmini Click 是一个适配器 Click board™,简化了 TFmini LiDAR 模块与主机 MCU 的接口。这个 Click board™ 代表一个小型 PCB,像其他 Click board™ 一样连接到 mikroBUS™ 插座,使用一个 1x4 1.25mm 间距连接器用于 TFmini LiDAR 传感器连接。每个连接器引脚对应 TFmini LiDAR 传感器的引脚,允许轻松访问和操作引脚,同时始终保持完美的连接质量。这个 Click board™ 允许用户升级他们的项目,使

用能够测量到物体距离的传感器,可以实现不同的测量范围。与所有 LiDAR 传感器一样,有效检测距离会因光照条件和目标物体的反射率而有所不同。这些传感器具有 IP65 外壳等级、100Hz 帧率和 70Klux 环境光免疫,适用于各种工业环境,如行人检测、车辆测试和高度测量。TFmini Click 可以使用 UART 和 I2C 接口,默认通信协议为常用的 UART RX 和 TX 引脚,默认配置下以 115200bps 运行,以与主机 MCU 

传输和交换数据。可以通过将标有 COMM SEL 的 SMD 开关定位在适当位置来选择接口。注意,所有开关位置必须在同一侧,否则 Click board™ 可能会无响应。这个 Click board™ 可以通过 VIO SEL 跳线选择 3.3V 或 5V 逻辑电压电平,从而使 3.3V 和 5V 的 MCU 都能正确使用通信线路。此外,这个 Click board™ 配备了一个包含易于使用功能的库和一个可作为进一步开发参考的示例代码。

TFmini Click top side image
TFmini Click bottom side image

功能概述

开发板

PIC18F57Q43 Curiosity Nano 评估套件是一款尖端的硬件平台,旨在评估 PIC18-Q43 系列内的微控制器。其设计的核心是包含了功能强大的 PIC18F57Q43 微控制器(MCU),提供先进的功能和稳健的性能。这个评估套件的关键特点包括一个黄 色用户 LED 和一个响应灵敏的机械用户开关,提供无

缝的交互和测试。为一个 32.768kHz 水晶振荡器足迹提供支持,确保精准的定时能力。套件内置的调试器拥有一个绿色电源和状态 LED,使编程和调试变得直观高效。此外,增强其实用性的还有虚拟串行端口 (CDC)和一个调试 GPIO 通道(DGI GPIO),提供广泛的连接选项。该套件通过 USB 供电,拥有由

 MIC5353 LDO 调节器提供支持的可调目标电压功能,确保在 1.8V 至 5.1V 的输出电压范围内稳定运行,最大输出电流为 500mA,受环境温度和电压限制。

PIC18F57Q43 Curiosity Nano double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

48

RAM (字节)

8196

你完善了我!

配件

Curiosity Nano Base for Click boards 是一款多功能硬件扩展平台,专为简化 Curiosity Nano 套件与扩展板之间的集成而设计,特别针对符合 mikroBUS™ 标准的 Click 板和 Xplained Pro 扩展板。这款创新的基板(屏蔽板)提供了无缝的连接和扩展可能性,简化了实验和开发过程。主要特点包括从 Curiosity Nano 套件提供 USB 电源兼容性,以及为增强灵活性而提供的另一种外部电源输入选项。板载锂离子/锂聚合物充电器和管理电路确保电池供电应用的平稳运行,简化了使用和管理。此外,基板内置了一个固定的 3.3V 电源供应单元,专用于目标和 mikroBUS™ 电源轨,以及一个固定的 5.0V 升压转换器,专供 mikroBUS™ 插座的 5V 电源轨,为各种连接设备提供稳定的电力供应。

Curiosity Nano Base for Click boards accessories 1 image

TFmini Plus LiDAR传感器可以在没有任何问题的情况下测量距离物体近至10厘米、远至12米的距离。除了低成本、小尺寸和低功耗外,TFmini Plus还提高了帧率,使用UART接口与MCU通信,引入了IP65外壳,并优化了各种补偿算法。与所有LiDAR传感器一样,有效检测距离会因光照条件和目标物体的反射率而有所不同,但使该传感器特别之处在于其尺寸。TFmini Plus LiDAR传感器不使用激光进行测距。相反,它包含集成的LED和光学元件,因此被标记为“LiDAR”。然而,将此设备视为“飞行时间红外测距仪”(使用ToF而非三角测量来确定范围)可能更为合适。该传感器可以通过1x4 1.25mm间距连接器连接到现有的TFmini Click board™。

TFmini Click accessories 1 image

TFmini S LiDAR传感器可以在没有任何问题的情况下测量距离物体近至10厘米、远至12米的距离。除了低成本、小尺寸和低功耗外,TFmini S还提高了帧率,使用UART和I2C接口与MCU通信,引入了IP65外壳,并优化了各种补偿算法。与所有LiDAR传感器一样,有效检测距离会因光照条件和目标物体的反射率而有所不同,但使该传感器特别之处在于其尺寸。TFmini S LiDAR传感器不使用激光进行测距。相反,它包含集成的LED和光学元件,因此被标记为“LiDAR”。然而,将此设备视为“飞行时间红外测距仪”(使用ToF而非三角测量来确定范围)可能更为合适。该传感器可以通过1x4 1.25mm间距连接器连接到现有的TFmini Click board™。

TFmini Click accessories 2 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
UART TX
PC3
TX
UART RX
PC2
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB1
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

TFmini Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity Nano with PIC18F57Q43作为您的开发板开始。

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
PIC18F47Q10 Curiosity Nano front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Curiosity Nano with PICXXX Access MB 1 - 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
PIC18F57Q43 Curiosity 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

该库包含 TFmini Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • tfmini_get_firmware_version - 此功能读取传感器固件版本

  • tfmini_get_measurement - 此功能读取输出数据帧,并从中获取距离、强度和温度值

  • tfmini_send_frame - 此功能向传感器发送命令帧

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 main.c
 * @brief TFmini Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of TFmini Click board by reading the measurements
 * from the attached TFmini-S or TFmini Plus sensors.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and the Click board, and reads the firmware version of the attached sensor.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the target distance, signal strength and the internal sensor temperature every 100ms approximately,
 * and displays the results on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "tfmini.h"

static tfmini_t tfmini;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;        /**< Logger config object. */
    tfmini_cfg_t tfmini_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * 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_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    tfmini_cfg_setup( &tfmini_cfg );
    TFMINI_MAP_MIKROBUS( tfmini_cfg, MIKROBUS_1 );
    tfmini_drv_interface_selection ( &tfmini_cfg, TFMINI_DRV_SEL_UART );
    if ( TFMINI_OK != tfmini_init( &tfmini, &tfmini_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( TFMINI_OK != tfmini_default_cfg ( &tfmini ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    uint32_t fw_version = 0;
    if ( TFMINI_OK == tfmini_get_firmware_version ( &tfmini, &fw_version ) )
    {
        log_printf( &logger, " FW Version: 0x%.6LX\r\n", fw_version );
    }
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    int16_t distance = 0, strength = 0;
    float temperature = 0;
    if ( TFMINI_OK == tfmini_get_measurement ( &tfmini, &distance, &strength, &temperature ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Target distance: %d cm\r\n", distance );
        log_printf( &logger, " Signal strength: %d\r\n", strength );
        log_printf( &logger, " Sensor temperature: %.2f C\r\n\n", temperature );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

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

额外支持

资源

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