Renesas QuickConnect Beginners Kit 快速上手：从入门到实践

在当今快速发展的电子科技领域，快速原型开发和高效的系统设计是工程师们追求的目标。Renesas 的 QuickConnect Beginners Kit 以及配套的 QuickConnect Studio 为我们提供了一个便捷且强大的平台，能够帮助我们快速实现各种创意。今天，我们就来详细了解一下这个套件和平台，以及如何使用它们来创建一个空气质量数据记录器应用。

文件下载：Renesas Electronics QC-BEKITPOCZ QuickConnect入门套件.pdf

一、套件信息

1.1 套件获取途径

QuickConnect 开发板可以在 QuickConnect 平台网站上找到，大家可以根据自己的需求去上面查找和获取。

1.2 套件内容

该套件包含了丰富的硬件组件，具体如下：

• RA6E2 (R7FA6E2BB3CFM) MCU 板：作为整个系统的核心，负责数据处理和控制。
• PMOD 板（带超低功耗 Wi-Fi + 蓝牙低功耗组合模块 DA16600MOD）：提供无线连接功能，方便数据传输。
• PMOD 板（带相对湿度和温度传感器 HS4001）：可以实时监测环境的湿度和温度。
• PMOD 板（带空气质量（TVOC）传感器 ZMOD4410）：用于检测室内空气质量中的总挥发性有机化合物。
• PMOD 板（带空气质量（NO2 和臭氧）传感器 ZMOD4510）：能精准检测空气中的二氧化氮和臭氧含量。
• PMOD 板（带数字麦克风 ICS43434）：可实现声音的采集。
• USB 电缆：用于为设备供电和数据传输。

这些模块化的板子采用了行业标准的 PMOD 连接器，设计上便于无缝集成，为我们的开发提供了极大的便利。

二、QuickConnect Studio 平台

2.1 关键特性

QuickConnect Studio（QCStudio）是一个基于云端的嵌入式系统设计平台，它具有以下显著特点：

• 广泛的设备支持：涵盖了 Renesas 及其合作伙伴的众多设备，为我们提供了丰富的选择。
• 实时代码定制：允许我们根据具体需求对代码进行实时修改和调整，实现个性化的功能。
• 远程调试功能：通过连接全球部署的远程开发板农场，我们可以在不同地区进行远程调试，大大提高了开发效率。
• 多区域部署：能够减少延迟，确保数据的快速传输和处理。
• 多用户并发支持：支持全球多个用户同时使用，方便团队协作开发。
• 实时网络安全威胁监控：保障系统的安全性，让我们在开发过程中无需担心安全问题。

更多详细信息，大家可以参考 QuickConnect Studio 的官方页面。

三、快速启动流程

3.1 应用概述

在这个快速启动指南中，我们将以创建一个空气质量数据记录器应用为例，展示如何使用 QCStudio 平台和 QuickConnect Beginner Kit 开发各种解决方案。在这个参考应用中，我们将使用 RA6E2 MCU 套件搭配 ZMOD4410 PMOD 板和 DA16600 无线 PMOD 板。MCU 会定期读取室内空气质量传感器的数据，并将其发布到 AWS MQTT 代理。当然，QCStudio 用户也可以根据需要添加其他传感器来记录更多的数据。

3.2 创建应用的步骤

3.2.1 启动 QuickConnect Studio 工作区

1. 在 PC 浏览器窗口中打开 QuickConnect Studio 平台。访问 QuickConnect Studio 网站，点击“Launch QuickConnect Studio”按钮，即可在浏览器窗口中启动一个独特的工作区。
2. 在接下来的界面中，点击“MyRenesas”按钮，使用 MyRenesas 登录凭据进行登录。如果是新用户，可以在 Renesas 网站上注册登录凭据。登录成功后，用户工作区将加载到浏览器窗口中。

3.2.2 创建 QCStudio 应用

在创建 QCStudio 应用之前，需要先启动 QCStudio 工作区。具体步骤如下：

1. 点击菜单中的“New Project”图标，创建一个新项目。在弹出的窗口中输入项目名称，这样就创建了一个新的 QCStudio 项目。此时，浏览器右侧会显示一个支持设备列表，不过这个列表会定期更新，大家在使用时要参考最新的设备列表。
2. 从 QCStudio 工具面板中拖放系统模块，设计空气质量数据记录器应用。在这个参考应用中，我们使用 MCU 板（BGK - RA6E2）、无线模块 DA16600 PMOD 板和空气质量传感器 ZMOD4410 PMOD 板。
3. 右键单击无线模块（DA16600 PMOD 板），选择“Configure > FreeRTOS > aws_mqtt_onchip”进行模块配置。
4. 完成上述步骤后，QCStudio 项目就可以进行构建并生成应用二进制文件，我们可以在实际的硬件套件上进行测试。同时，用户还可以添加其他兼容的传感器到设计中，以扩展应用的功能。

3.2.3 使用 QCStudio 生成和构建应用

在生成和构建应用之前，需要先启动 QCStudio 工作区并创建解决方案。具体操作如下：

1. 点击左上角的“Generate/Build QCS Project”图标，QCStudio 会自动生成所需的软件包，包括驱动程序、中间件和网络堆栈等。
2. 要运行应用项目，可以参考生成的应用项目中的 README.md 文件，该文件位于项目目录下。
3. 如果在相应的 .c 和 .h 文件中进行了更改，则需要重新构建应用项目。点击工具图标，打开下拉菜单，选择“Build QCStudio Project”选项即可。

3.3 硬件编程和结果查看

在进行硬件编程和查看结果之前，需要先启动 QCStudio 工作区并创建解决方案。应用项目的输出文件可以在 Debug 文件夹中找到。具体步骤如下：

1. 右键单击 .srec 文件，将其下载到本地 PC。
2. 使用 Jlink Flash 编程器将 .srec 文件烧录到所选的 MCU 套件中，这里我们使用的是 QuickConnect Beginner 套件。大家可以从 SEGGER 官方网站下载 J - Link 相关软件，关于使用 J - Link 烧录代码的更多信息，可以参考附录部分。

四、后续步骤

按照本指南中的步骤，我们可以使用 QCStudio 平台设计一个空气质量数据记录器应用。在后续的开发中，我们可以将 QCStudio 平台生成的应用作为参考，添加自定义功能，实现独特的价值主张。同时，还可以利用 QCStudio 平台的远程调试功能，下载并调试生成的应用。更多详细信息，请参考 QCStudio 的官方页面。

五、附录：使用 SEGGER J - Flash Lite 烧录代码到硬件

5.1 打开 SEGGER J - Flash Lite

1. 导航到 PC 上的“Program Files”文件夹。
2. 打开“SEGGER – Jlink”文件夹。
3. 启动“JFlashLite.exe”。

5.2 选择目标设备

1. 在 J - Flash Lite 窗口中，点击“Target Device”字段旁边的“(…)”按钮。
2. 在弹出的新窗口中，选择制造商和设备。对于本项目，我们使用 RA6E2 MCU，搜索部件编号“R7FA6E2BB”。
3. 选择目标设备后，点击“OK”。
4. 确保目标接口设置为“SWD”，再次点击“OK”。

5.3 导入 .srec 文件

1. 在 J - Flash Lite 主窗口中，找到“Data File (bin / Hex / mot / srec / …)”部分。
2. 点击“(…)”按钮，导入之前下载的 .srec 文件。

5.4 编程设备

1. 点击“Program Device”按钮。
2. 如果弹出提示询问是否要更新到最新固件版本，选择“No”。
3. 代码将被烧录到 MCU 中，烧录完成后，屏幕的日志部分将显示“Done”。

六、总结

Renesas 的 QuickConnect Beginners Kit 和 QuickConnect Studio 为我们提供了一个高效、便捷的开发平台，无论是对于初学者还是有经验的工程师，都能帮助我们快速实现各种创意。通过本文的介绍，相信大家已经对如何使用这个套件和平台有了一个清晰的了解。在实际开发过程中，大家可以根据自己的需求进行灵活调整和扩展。你在使用过程中遇到过哪些问题呢？又有哪些独特的创意想要实现呢？欢迎在评论区分享你的经验和想法。