红外循迹传感器采用TCRT5000红外反射传感器，一种集发射与接收于一体的光电传感器，它由一个红外发光二极管和一个NPN红外光电三极管组成。检测反射距离1mm-25mm适用，传感器特设M3固定安装孔，调节方向与固定方便易用，使用宽电压LM393比较器，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA。可以应用于机器人避障、机器人进行白线或者黑线的跟踪，可以检测白底中的黑线，也可以检测黑底中的白线，是寻线机器人的必备传感器。
一、模块来源
二、规格参数
工作电压：3.3V-5V
检测反射距离：1mm~25mm适用
输出方式: DO接口为数字量输出；AO接口为模拟量输出
读取方式：ADC
管脚数量：4 Pin（2.54mm间距排针）
以上信息见厂家资料文件
三、移植过程
我们的目标是将例程移植至MSPM0G3507开发板上【能够实现检测黑线的功能】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。
1、查看资料
TCRT5000 传感器的红外发射二极管不断发射红外线，当发射出的红外线没有被反射回来或被反射回来但强度不够大时，红外接收管一直处于关断状态，此时模块的输出端为高电平，指示二极管一直处于熄灭状态；被检测物体出现在检测范围内时，红外线被反射回来且强度足够大，红外接收管饱和，此时模块的输出端为低电平，指示二极管被点亮。
其对应的原理图见下图，AO输出为红外循迹传感器直接输出的电压，所以为模拟量；DO为经过LM393进行电压比较后，输出高低电平，所以为数字量。
因此DO引脚可以配置为GPIO的输入模式，AO引脚需要配置为ADC模拟输入模式。
2、引脚选择
当前只有AO引脚需要使用到ADC接口，所以DO引脚可以使用开发板上其他的GPIO。这里选择使用PA27的附加ADC功能。
3、移植至工程
接下来我们配置 SYSCONFIG
- 双击 empty.syscfg 文件，打开它。
- 在 empty.syscfg 文件界面点击 Tools，然后点击 SYSCONFIG 工具。
- 点击 ADD 添加配置
- 添加配置【根据下方图片进行添加】
- 添加GPIO配置【根据下方图片进行添加】
- 点击保存
WARNING
出现只要出现下面的框就一定要选择：Yes to All
- 然后点击编译（可能会报错，我们不用管！）
- 然后我们所有设定的引脚和功能就会在 ti_msp_dl_config.h 中定义。因为这个文件我们包含进了 board.h 所以我们只需要引用 board.h 即可。【这里的 board.h 就充当了芯片头文件的作用】
移植步骤中的导入.c和.h文件与传感器章节的【DHT11温湿度传感器】相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_IRtracking.c与bsp_IRtracking.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。
在文件bsp_IRtracking.c中，编写如下代码。
/*
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* Change Logs:
* Date Author Notes
* 2024-07-01 LCKFB-LP first version
*/
#include "bsp_IRtracking.h"
#include "stdio.h"
volatile bool gCheckADC; //ADC采集成功标志位
/******************************************************************
* 函 数 名 称：IRtracking_Init
* 函 数 说 明：红外循迹模块引脚初始化
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：AO引脚必须有ADC功能
******************************************************************/
void IRtracking_Init(void)
{
SYSCFG_DL_init();
//开启ADC中断
NVIC_EnableIRQ(ADC12_0_INST_INT_IRQN);
}
/**********************************************************
* 函 数 名 称：ADC_GET
* 函 数 功 能：读取一次ADC数据
* 传 入 参 数：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：LP
**********************************************************/
uint32_t ADC_GET(void)
{
unsigned int gAdcResult = 0;
int timeout = 20;
//软件触发ADC开始转换
DL_ADC12_startConversion(ADC12_0_INST);
//如果当前状态为正在转换中则等待转换结束
while (false == gCheckADC)
{
delay_us(1);
timeout--;
if(timeout <= 0)
{
printf("DL_ADC12_startConversion ERROR!! LINE:%d\r\n",__LINE__);
return 1;
}
}
//获取数据
gAdcResult = DL_ADC12_getMemResult(ADC12_0_INST, ADC12_0_ADCMEM_ADC_CH0);
//清除标志位
gCheckADC = false;
return gAdcResult;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_ADC_Value
* 函 数 说 明：对ADC值进行平均值计算后输出
* 函 数 形 参：
* 函 数 返 回：对应扫描的ADC值
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
unsigned int Get_ADC_Value(void)
{
unsigned char i = 0;
unsigned int AdcValue = 0;
/* 因为采集 SAMPLES 次，故循环 SAMPLES 次 */
for(i = 0; i < SAMPLES; i++)
{
/* 累加 */
AdcValue += ADC_GET();
}
/* 求平均值 */
AdcValue = AdcValue / SAMPLES;
return AdcValue;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_DO_Num
* 函 数 说 明：读取传感器识别状态
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：1=识别为黑色 0=识别的不是黑色
* 作 者：LC
* 备 注：可以通过模块上的可调电阻调整识别黑色的阈值
******************************************************************/
unsigned char Get_DO_Num(void)
{
if( IR_DO == 1 )//识别为黑色
{
return 1;
}
else // 识别的不是黑色
{
return 0;
}
}
//ADC中断服务函数
void ADC12_0_INST_IRQHandler(void)
{
//查询并清除ADC中断
switch (DL_ADC12_getPendingInterrupt(ADC12_0_INST))
{
//检查是否完成数据采集
case DL_ADC12_IIDX_MEM0_RESULT_LOADED:
gCheckADC = true;//将标志位置1
break;
default:
break;
}
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在文件bsp_IRtracking.h中，编写如下代码。
/*
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*/
#ifndef _BSP_IRTRACKING_H_
#define _BSP_IRTRACKING_H_
#include "board.h"
#define IR_DO ( ( DL_GPIO_readPins( GPIO_PORT, GPIO_DO_PIN ) & GPIO_DO_PIN ) ? 1 : 0 )
//采样次数
#define SAMPLES 30
void IRtracking_Init(void);//初始化
unsigned int Get_ADC_Value(void);//读取AO值
unsigned char Get_DO_Num(void);//读取DO值
#endif2
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四、移植验证
在empty.c中输入代码如下:
#include "board.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_IRtracking.h"
int main(void)
{
//开发板初始化
board_init();
IRtracking_Init();
printf("IRtracking demo start\r\n");
while(1)
{
printf("AO = %d\r\n", Get_ADC_Value() );
printf("DO = %d\r\n\n",Get_DO_Num() );
delay_ms(1000);
}
}2
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上电效果：
移植成功案例代码下载链接：