CW32助力2025电赛之5路循迹模块使用说明（附资料）

一、模块概述

适配广、调节灵、记忆准、好安装

我们基于CW32L010芯片设计的5路智能巡线模块，从实用性出发，解决了传统巡线模块的诸多痛点。

适用于各种地图、各种颜色的线：通过可见光发射与光敏三极管接收的组合设计，能精准区分黑线、白线、绿线、红线、蓝线......；即使轻微抖动（如手持时），也能稳定识别，避免误判。比赛地图识别率高达95%以上。

一次校准，长期生效：校准后的数据会被模块永久记录，断电再上电无需重复操作。一张地图校准完成后，后续使用全程免校准，省心又高效。

适配所有智能小车：自带万能安装孔位结构，支持各种间距的安装，无论你想安装在什么样的小车或是机器人上面，都能轻松胜任。

开源智能硬件：原理图开源，程序源代码公开，注释清晰。所有参数清楚明白，可以按自己的需求，随便修改。不但可以当模块使用，还可以当嵌入式开发板来学习。

CW32L010芯片的主要特点：

CW32L010是武汉芯源半导体有限公司推出的基于ARM Cortex-M0+内核的超低功耗MCU，主频高达48MHz，工作电压宽达1.62V~5.5V，适用温度范围-40℃~85℃。其主要特点包括：

存储与性能：集成64KB Flash（数据保持25年）和4KB SRAM，支持高实时性应用。

超低功耗：待机电流仅0.3μA（常温），85℃高温下漏电低至1.2μA，支持Sleep/DeepSleep模式。

高安全性：独创指令总线保护机制，可隔离敏感代码区域，防止黑客通过数据总线窃取核心算法。

12位ADC：2MSPS采样率，16路输入。IO为全ADC口，使用方便。

高级定时器支持6对互补PWM输出及移相功能。

双UART（支持LIN/RS485）、SPI、I²C等接口。

高精度RTC（补偿精度0.060ppm） 。

高可靠性：通过±600mA闩锁测试（行业平均3-6倍），增强抗干扰能力 。

二、基本操作说明

1.模块安装

通过铜螺柱、螺丝、万能安装孔位，安装在小车上，建议安装高度：5路LED灯底部离地图面1~2CM。

传统比较器的模块，对安装高度和水平都有很高要求。我们这个模块，智能识别，对安装无特别要求，螺丝连接拧稳定就好。

安装示意图见模块接线节。

2.模块接线

（1）模块的供电

为了保持良好的识别效果，建议使用5V供电！

从主板的5V、GND连接到模块H1或H2插头上的5V、GND。

模块内置二极管，接反电源灯不亮，不会烧坏板子。

如果接上电源，LED不发光，请检查电源供电是否正确，接线有没有反？

模块输入电压：DC 3.3~5.5V，要求供电侧最大输出功率要达到200mA。

模块支持输出TX的LED的电源关断功能，需要自行修改源代码。

隐藏彩蛋：TX开关功能，也可以扩展为光通信、光调制等功能，也可以关断发射，采集环境光强，以采取不同的控制判别策略，可有效增强模块的抗干扰能力，需要自行修改源代码。

（2）模块与主控MCU的连接

模块的输出接头H1的CH1~CH5，依次连接到小车控制板或主控MCU的对应IO接口。

对应的探头压在黑线上，是输出高电平！

注意：模块供电是5V时，输出高电平也是5V。连接STM32时，必须连接到5V电平兼容接口！不然要烧主控MCU！

隐藏彩蛋：如果连接到不支持5V电平的MCU，请将模块的CH1~CH5通道的IO输出模式配置为：OC（集电极开漏模式）的输出模式。然后在MCU侧的IO配置中，请配置为上拉输入模式。

3.第一次使用校准

用户拿到模块，首先参照上面第1、2节安装好模块，并连接好供电线，就可进入第一次使用的校准模式了。

注意：必须要先安装到车体上，再开始校准！不建议用手拿着模块进行校准。

具体操作如下：

模块上电，下面寻线的5颗发射灯发光，中间的五路指示灯开始闪烁，表示模块已经进入“校准状态”。

把五路LED灯放在图纸上空白干净的区域（非黑线区），参考第2节模块接线处的图片。

短按一下模块上的校准按键，开始进行校准，校准时，五路指示灯会长亮约1秒，此时请勿触动车体及模块！

校准结束，指示灯快闪2次后熄灭，表示校准完成。

可以把CH1~5路灯分别置于黑线上，看对应通道的输出指示灯是否亮起？如果在空白区域灯灭，在黑线区亮起，则校准成功。

如果校准不成功，可以长按校准键，重新校准。（具体操作参见下一节）

4.后续使用的再次校准

当用户采用不同地图时，或者小车所在的光的环境发生了明显的变化，或其他原因，导致循线指示不准确时，均需要对寻迹模块进行再次校准：

在模块上电状态时，长按校准按键（>1秒），五路指示灯开始闪烁，表示模块已经进入“校准状态”。

在指示灯闪烁时，再次长按校准按键，可以退出校准模式。此时原校准数据不会改变。

把五路LED灯放在图纸上空白干净的区域（非黑线区），参考第2节模块接线处的图片。

短按一下模块上的校准按键，开始进行校准，校准时，五路指示灯会长亮约1秒，此时请勿触动车体及模块！

校准结束，指示灯快闪3次后熄灭，表示校准完成。

可以把CH1~5路灯分别置于黑线上，看对应通道的输出指示灯是否亮起？如果在空白区域灯灭，在黑线区亮起，则校准成功。

如果校准不成功，可以长按校准键，重新校准。

如果反复校准，均不能准确识别需要循线的线条，请检查地图是否没铺平（有较大折叠），是否有污渍等。如果还是不行，请看下述第四章，高级操作。

三、工作原理简介

1.硬件原理

模块的发射（TX）为高亮度白光LED，接收（RX）为光敏三极管。

当模块处在地图的空白区域（通常为白色），TX白光，经过白色区域时，光线几乎都反射到了接收RX，RX光敏三极管几乎全开通，此时对应的CH1~5的测试点位置的电压就较低，接近0.2V。

当经过黑色线条时，线条会吸引大部分光线，RX光敏三极管上接收的光线较少，此时RX几乎不开通，对应的CH1~5的测试点位置的电压就较高，可达2~3V。

不同颜色的线吸收白光不一样，测到的电压会有差别。不同工艺制作的地图，反光不一样，测到的电压也会有差别。

另外，环境光强也会影响些电压。当环境光较强时，建议采取遮光措施，或者采取更高级别的控制算法（如：加入调制解调控制，或改变传感器等）。

硬件原理图如下所示：

2.软件算法简介

MCU不断地采集CH1~5的接收管（光敏三极管）亮度的ADC数值，并不断地与存储的校准数据相比较，如果它们的差值大于COMPARE_VALUE的设定值，则认为此通道压在线条上，对应通道（CHX）输出高电平。

四、高级操作说明

如果反复校准，均不能准确识别需要循线的线条，那可能是因为寻迹模块当前程序里的设定参数，适配不了您的实际环境。

这时，您可以通过修改源代码，或者配合万用表测试进行调试，以实现灵活的需求，程序源码链接放在了此文最末尾。

程序中阀值（比较值）的修改

根据地图和环境条件，可以更改地图空白部分和要识别线的线的比较条件（COMPARE_VALUE）。这里默认值为200（ADC采集的代码值），对应电压约为0.24V。

循线的线条识别算法为：MCU不断地采集接收管（光敏三极管）亮度的ADC数值，并不断地与存储的校准数据相比较，如果它们的差值大于COMPARE_VALUE的设定值，则认为此通道压在线条上，对应通道（CHX）输出高电平。

COMPARE_VALUE的设定值越小，识别灵敏度越高。但太小容易误动作，如：地图上的一点异物或车体的抖动，都有可能识别为黑线。值越大，识别灵敏度越低，抗干扰能力会强，但太大，又会导致无法区分黑线和白线。

那COMPARE_VALUE的值应该设置多大合适呢？需要结合第2节的万用表测试来定。（200是我们的经验值，一般地图环境都合适。但如果光照强或地图反光严重，可能要调小！）

下列图展示了如何在程序中找到COMPARE_VALUE，并修改的设定值的过程。

2.如何使用万用表测试

当地图比较反光、或环境光线变化大、或需要寻线的线条是红色等情况下，可能需要使用万用表，分别测试地图空白区域的接收管电压，以及寻线线条上的电压，并分别记录下来。进行分析，得到合适的参数。

先把小车及模块放在地图空白区域：黑表笔插在GND孔，红表笔分别测量CH1~CH5的5路接收管电压测试口，记录下空白区域的电压值V1。（一般地图在0.2V左右）

再把模块对应的CHX压在地图的线条上：黑表笔插在GND孔，红表笔分别测量CH1~CH5的5路接收管电压测试口，记录下压在线条的电压值V2。（一般黑线可达2~3V，绿线、蓝线在1~2V；红线在0.5V左右）

计算电压差：Vs=V2-V1；根据电压差值Vs/2（取Vs/2是为了提高抗干扰能力），去调整软件中COMPARE_VALUE参数。

示例：假设测得V1=0.2V；V2=1.8V；Vs=V2-V1=1.6V；Vs/2=0.8V。

0.8V约对应655个代码值；（按5V对应12位ADC的代码值为4095计算，1.2mV对应1个代码值。）

此时，COMPARE_VALUE参数建议设为600（保守一点可设400）。这时可以获得较好的灵敏度及较强的抗干扰能力。

模块放在地图空白区域时，CH1的电压值，如下图所示：

模块对应的CHX压在地图的线条上，黑线的电压值，如下图所示：

模块对应的CHX压在地图的线条上，绿线的电压值，如下图所示：

模块对应的CHX压在地图的线条上，蓝线的电压值，如下图所示：

模块对应的CHX压在地图的线条上，红线的电压值，如下图所示：

五、资料下载及链接

1.百度云盘资料下载链接

https://pan.baidu.com/s/1QaPHRhB0Qrbj22XuxJwKEw?pwd=CW32

提取码: CW32