Uporabniški priročnik za ARDUINO ABX00031 Nano 33 BLE Sense Module

Nano 33 BLE Sense je modul miniaturne velikosti, ki vsebuje modul NINA B306, ki temelji na nordijskem nRF52480 in vsebuje Cortex M4F, kripto čip, ki lahko varno shranjuje certifikate in ključe v predhodno skupni rabi ter 9-osni IMU. Modul je mogoče namestiti kot DIP komponento (pri montaži glav zatičev) ali kot komponento SMT, tako da jo neposredno spajkate preko kasteliranih blazinic
Ciljna območja:
Izdelovalec, izboljšave, aplikacija interneta stvari

Lastnosti

Modul NINA B306

Procesor

64 MHz Arm® Cortex-M4F (s FPU)
1 MB Flash + 256 KB RAM

Večprotokolni radio Bluetooth 5

2 Mbps
CSA št. 2
Oglaševalske razširitve
Dolg doseg
+8 dBm TX moč
-95 dBm občutljivost
4.8 mA v TX (0 dBm)
4.6 mA v RX (1 Mbps)
Integriran balun s 50 Ω enosmernim izhodom
Podpora za radio IEEE 802.15.4
nit
Zigbee

periferne naprave

USB s polno hitrostjo 12 Mbps
NFC-A tag
Arm CryptoCell CC310 varnostni podsistem QSPI/SPI/TWI/I²S/PDM/QDEC
Visoka hitrost 32 MHz SPI
Quad SPI vmesnik 32 MHz
EasyDMA za vse digitalne vmesnike
12-bitni ADC 200 ksps
128-bitni AES/ECB/CCM/AAR koprocesor

LSM9DS1 (9-osni IMU)

3 kanali za pospeševanje, 3 kanali kotne hitrosti, 3 kanali magnetnega polja
±2/±4/±8/±16 g linearni pospešek v celoti
±4/±8/±12/±16 gausov magnetna polna lestvica
±245/±500/±2000 dps kotna hitrost v celoti
16-bitni izhod podatkov

LPS22HB (barometer in temperaturni senzor)

Razpon absolutnega tlaka od 260 do 1260 hPa s 24-bitno natančnostjo

Visoka zmožnost nadtlaka: 20-kratni obseg
Vgrajena temperaturna kompenzacija
16-bitni izhod podatkov o temperaturi
1 Hz do 75 Hz izhodna hitrost podatkov Funkcije prekinitve: podatki pripravljeni, zastavice FIFO, pragovi tlaka

HTS221 (senzor relativne vlažnosti)

Razpon relativne vlažnosti 0-100 %.
Visoka rH občutljivost: 0.004 % rH/LSB
Natančnost vlažnosti: ± 3.5 % rH, 20 do +80 % rH
Temperaturna natančnost: ± 0.5 °C, 15 do +40 °C
16-bitni izhodni podatki o vlažnosti in temperaturi

APDS-9960 (Digitalna bližina, Ambientalna svetloba, RGB in senzor kretnje)

Zaznavanje okoljske svetlobe in barv RGB z UV in IR blokirajočimi filtri

Zelo visoka občutljivost – Idealno za delovanje za temnim steklom
Zaznavanje bližine z zavračanjem zunanje svetlobe
Kompleksno zaznavanje s kretnjami

MP34DT05 (digitalni mikrofon)

AOP = 122.5 dbSPL
Razmerje signal/šum 64 dB
Vsesmerna občutljivost
–26 dBFS ± 3 dB občutljivost

ATECC608A (kripto čip)

Kriptografski koprocesor z varnim shranjevanjem ključev, ki temelji na strojni opremi
Zaščiten prostor za shranjevanje do 16 ključev, potrdil ali podatkov

ECDH: FIPS SP800-56A eliptična krivulja Diﬃe-Hellman
Podpora za eliptično krivuljo standarda NIST P256
SHA-256 & HMAC hash vključno s shranjevanjem/obnovitvijo konteksta zunaj čipa
AES-128 šifriranje/dešifriranje, galois polje množenje za GCM

MPM3610 DC-DC

Regulira vhodno glasnosttage od do 21 V z najmanj 65 % izkoristkom pri minimalni obremenitvi
Več kot 85 % izkoristek pri 12 V

Vsebina

Odbor
1. Ocene
2. Priporočeni pogoji delovanja
3. Poraba energije
4. Funkcionalni konecview
5. Topologija plošče
6. Procesor
7. Kripto
8. IMU
9. Barometer in temperaturni senzor
10. Senzor relativne vlažnosti in temperature

Digitalna bližina, ambientalna svetloba, RGB in senzor kretnje
Zaznavanje potez
Zaznavanje bližine
Zaznavanje barv in ALS
Digitalni mikrofon
Drevo moči
Delovanje odbora
1. Kako začeti – IDE
2. Kako začeti – Arduino Web Urednik
3. Kako začeti – Arduino IoT Cloud
4. Sample Skice
5. Spletni viri
6. Obnovitev plošče
Pinout priključkov
1. USB
2. Glave
3. Odpravljanje napak
Mehanske informacije
1. Obris plošče in montažne luknje
Certifikati
1. Izjava o skladnosti CE DoC (EU)
2. Izjava o skladnosti z EU RoHS & REACH 211 01. 19. 2021
3. Izjava o konfliktnih mineralih
FCC Pozor
Informacije o podjetju
Referenčna dokumentacija
Zgodovina revizij

Odbor

Kot vse plošče oblike Nano, tudi Nano 33 BLE Sense nima polnilnika baterij, ampak se lahko napaja prek USB-ja ali glave.
OPOMBA: Arduino Nano 33 BLE Sense podpira samo 3.3VI/Os in NI 5V toleranten, zato se prepričajte, da 5V signalov ne povezujete neposredno na to ploščo, sicer bo poškodovana. Prav tako v nasprotju s ploščami Arduino Nano, ki podpirajo 5V delovanje, 5V pin NE zagotavlja vol.tage, vendar je preko mostička priključen na vhod USB.

Ocene

Priporočeni pogoji delovanja

Simbol	Opis	Min	Maks
	Konzervativne toplotne omejitve za celotno ploščo:	-40 °C (40 °F)	85 °C (185 °F)

Poraba energije

Simbol	Opis	Min	Tip	Maks	Enota
PBL	Poraba energije z zasedeno zanko		TBC		mW
PLP	Poraba energije v načinu nizke porabe		TBC		mW
PMAX	Največja poraba energije		TBC		mW

Funkcionalni konecview

Topologija plošče

Ref.	Opis	Ref.	Opis
U1	Modul NINA-B306 Modul BLE 5.0	U6	MP2322GQH Pretvornik z nizkim nivojem
U2	LSM9DS1TR Senzor IMU	PB1	IT-1185AP1C-160G-GTR Gumb
U3	MP34DT06JTR Mems mikrofon	HS-1	HTS221 senzor vlažnosti
U4	ATECC608A Kripto čip	DL1	Led L
U5	Ambientalni modul APDS-9660	DL2	Led moč

Ref.	Opis	Ref.	Opis
SJ1	VUSB skakalec	SJ2	D7 skakalec
SJ3	3v3 skakalec	SJ4	D8 skakalec

Procesor
Glavni procesor je Cortex M4F, ki deluje do 64MHz. Večina njegovih zatičev je povezanih z zunanjimi glavami, nekateri pa so rezervirani za notranjo komunikacijo z brezžičnim modulom in vgrajenimi notranjimi zunanjimi napravami I2C (IMU in Crypto).
OPOMBA: V nasprotju z drugimi ploščami Arduino Nano imajo nožice A4 in A5 notranji dvig in se privzeto uporabljajo kot vodilo I2C, zato uporaba kot analognih vhodov ni priporočljiva.

Kripto
Kripto čip v ploščah Arduino IoT je tisto, kar naredi razliko od drugih manj varnih plošč, saj zagotavlja varen način za shranjevanje skrivnosti (kot so potrdila) in pospešuje varne protokole, medtem ko skrivnosti nikoli ne razkrije v golem besedilu. Na voljo je izvorna koda za knjižnico Arduino, ki podpira Crypto [8]

IMU
Arduino Nano 33 BLE ima vgrajen 9-osni IMU, ki se lahko uporablja za merjenje orientacije plošče (s preverjanjem orientacije vektorja gravitacijskega pospeška ali z uporabo 3D kompasa) ali za merjenje udarcev, tresljajev, pospeška in hitrosti vrtenja. Na voljo je izvorna koda za knjižnico Arduino, ki podpira IMU [9]

Barometer in temperaturni senzor
Vgrajeni barometer in temperaturni senzor omogočata merjenje zunanjega tlaka. Temperaturni senzor, integriran z barometrom, se lahko uporablja za kompenzacijo merjenja tlaka. Na voljo je izvorna koda za knjižnico Arduino, ki podpira barometer [10]

Senzor relativne vlažnosti in temperature
Senzor relativne vlažnosti meri relativno vlažnost okolice. Kot barometer ima ta senzor vgrajen temperaturni senzor, ki se lahko uporablja za kompenzacijo meritve. Na voljo je izvorna koda za knjižnico Arduino, ki podpira senzor vlažnosti [11]

Digitalna bližina, ambientalna svetloba, RGB in senzor kretnje
Na voljo je izvorna koda za knjižnico Arduino, ki podpira senzor bližine/gibe/ALS [12]

Zaznavanje potez
Zaznavanje potez uporablja štiri usmerjene fotodiode za zaznavanje odbite IR energije (iz vgrajene LED diode) za pretvorbo fizične

Zaznavanje bližine
Funkcija zaznavanja bližine omogoča merjenje razdalje (npr. zaslon mobilne naprave do ušesa uporabnika) z zaznavanjem fotodiode ref.

Zaznavanje barv in ALS
Funkcija zaznavanja barv in ALS zagotavlja podatke o intenzivnosti rdeče, zelene, modre in jasne svetlobe. Vsak od kanalov R, G, B, C ima U

Digitalni mikrofon
MP34DT05 je ultra-kompakten, vsesmerni digitalni MEMS mikrofon z nizko porabo energije, zgrajen s kapacitivnim senzorskim elementom in vmesnikom IC. Zaznavni element, ki je sposoben zaznati akustične valove, je izdelan s pomočjo specializiranega postopka mikroobdelave silicija, namenjenega izdelavi zvočnih senzorjev.

Drevo moči
Plošča se lahko napaja preko USB priključka, VIN ali VUSB zatičev na glavah.
OPOMBA: Ker VUSB napaja VIN preko Schottky diode in DC-DC regulatorja, je določena najmanjša vhodna glasnosttage je 4.5 V najmanjša napajalna voltage iz USB je treba povečati na voltage v območju od 4.8 V do 4.96 V, odvisno od črpanega toka.

Delovanje odbora

Kako začeti – IDE
Če želite svoj Arduino Nano 33 BLE programirati med odsotnostjo, morate namestiti Arduino Desktop IDE [1] Če želite Arduino Nano 33 BLE povezati z računalnikom, boste potrebovali kabel USB Micro-B. To zagotavlja tudi napajanje plošči, kot kaže LED.

Kako začeti – Arduino Web Urednik
Vse plošče Arduino, vključno s to, delujejo na Arduinu iz škatle Web Editor [2] z namestitvijo preprostega vtičnika. Arduino Web Editor gostuje na spletu, zato bo vedno posodobljen z najnovejšimi funkcijami in podporo za vse plošče. Sledite [3], da začnete kodirati v brskalniku in naložite svoje skice na tablo.

Kako začeti – Arduino IoT Cloud
Vsi izdelki, ki podpirajo Arduino IoT, so podprti v Arduino IoT Cloud, ki vam omogoča beleženje, grafiranje in analizo senzorskih podatkov, sprožanje dogodkov in avtomatizacijo vašega doma ali podjetja.

Sample Skice
Sampskice za Arduino Nano 33 BLE lahko najdete v razdelku »Examples" v Arduino IDE ali v razdelku "Dokumentacija" Arduino Pro webstran [4]

Spletni viri
Zdaj, ko ste šli skozi osnove, kaj lahko počnete s ploščo, lahko raziščete neskončne možnosti, ki jih ponuja, tako da preverite razburljive projekte na ProjectHubu [13], referenci knjižnice Arduino [14] in spletni trgovini [15], kjer svojo ploščo boste lahko dopolnili s senzorji, aktuatorji in drugim.

Obnovitev plošče
Vse plošče Arduino imajo vgrajen zagonski program, ki omogoča utripanje plošče prek USB-ja. V primeru, da skica zaklene procesor in plošča ni več dosegljiva prek USB-ja, je mogoče vstopiti v način zagonskega nalaganja tako, da dvakrat tapnete gumb za ponastavitev takoj po vklopu.

Pinout priključkov

USB

Pin	funkcija	Vrsta	Opis
1	VUSB	Moč	Vhod za napajanje. Če se plošča napaja prek VUSB iz glave, je to izhod (1)
2	D-	Diferencialno	USB diferencialni podatki –
3	D+	Diferencialno	USB diferencialni podatki +
4	ID	Analogni	Izbere funkcionalnost gostitelja/naprave
5	GND	Moč	Power Ground

Glave
Plošča izpostavlja dva 15-pinska konektorja, ki ju je mogoče sestaviti s glavicama za zatiče ali spajkati skozi kastelirane prehode.

Pin	funkcija	Vrsta	Opis
1	D13	Digitalno	GPIO
2	+3V3	Izklopite električno energijo	Notranja izhodna moč za zunanje naprave
3	AREF	Analogni	analogna referenca; se lahko uporablja kot GPIO
4	A0/DAC0	Analogni	ADC vhod/DAC izhod; se lahko uporablja kot GPIO
5	A1	Analogni	ADC v; se lahko uporablja kot GPIO
6	A2	Analogni	ADC v; se lahko uporablja kot GPIO
7	A3	Analogni	ADC v; se lahko uporablja kot GPIO
8	A4/SDA	Analogni	ADC v; I2C SDA; Lahko se uporablja kot GPIO (1)
9	A5/SCL	Analogni	ADC v; I2C SCL; Lahko se uporablja kot GPIO (1)
10	A6	Analogni	ADC v; se lahko uporablja kot GPIO
11	A7	Analogni	ADC v; se lahko uporablja kot GPIO
12	VUSB	Vhod/Izhod	Običajno NC; se lahko poveže na VUSB pin priključka USB s kratkim stikom mostička
13	RST	Digitalni vhod	Aktivni nizki vhod za ponastavitev (dvojnik nožice 18)
14	GND	Moč	Power Ground
15	VIN	Power In	Vin Vhodna moč
16	TX	Digitalno	USART TX; se lahko uporablja kot GPIO
17	RX	Digitalno	USART RX; se lahko uporablja kot GPIO
18	RST	Digitalno	Aktivni nizki vhod za ponastavitev (dvojnik nožice 13)
19	GND	Moč	Power Ground
20	D2	Digitalno	GPIO
21	D3/ŠIM	Digitalno	GPIO; se lahko uporablja kot PWM
22	D4	Digitalno	GPIO
23	D5/ŠIM	Digitalno	GPIO; se lahko uporablja kot PWM
24	D6/ŠIM	Digitalno	GPIO, se lahko uporablja kot PWM
25	D7	Digitalno	GPIO
26	D8	Digitalno	GPIO
27	D9/ŠIM	Digitalno	GPIO; se lahko uporablja kot PWM
28	D10/ŠIM	Digitalno	GPIO; se lahko uporablja kot PWM
29	D11/MOSI	Digitalno	SPI MOSI; se lahko uporablja kot GPIO
30	D12/MISO	Digitalno	SPI MISO; se lahko uporablja kot GPIO

Odpravljanje napak
Na spodnji strani plošče, pod komunikacijskim modulom, so signali za odpravljanje napak razporejeni kot 3×2 testne ploščice z naklonom 100 mil z odstranjenim zatičem 4. Pin 1 je prikazan na sliki 3 – položaji priključkov

Pin	funkcija	Vrsta	Opis
1	+3V3	Izklopite električno energijo	Interno ustvarjena izhodna moč, ki se uporablja kot voltage referenca
2	SWD	Digitalno	nRF52480 Podatki za odpravljanje napak za eno žico
3	SWCLK	Digitalni vhod	nRF52480 Enožična ura za odpravljanje napak
5	GND	Moč	Power Ground
6	RST	Digitalni vhod	Aktivni nizki vhod za ponastavitev

Mehanske informacije

Obris plošče in montažne luknje
Mere plošče so mešane med metričnimi in imperialnimi. Imperialne mere se uporabljajo za vzdrževanje 100 mil nagibne mreže med vrsticami zatičev, da se lahko prilegajo matični plošči, medtem ko je dolžina plošče metrična.

Certifikati

Izjava o skladnosti CE DoC (EU)
Na našo izključno odgovornost izjavljamo, da so zgornji izdelki v skladu z bistvenimi zahtevami naslednjih direktiv EU in zato izpolnjujejo pogoje za prosti pretok na trgih, ki sestavljajo Evropsko unijo (EU) in Evropski gospodarski prostor (EGP).

Izjava o skladnosti z EU RoHS & REACH 211 01. 19. 2021
Plošče Arduino so skladne z Direktivo RoHS 2 2011/65/EU Evropskega parlamenta in Direktivo RoHS 3 2015/863/EU Sveta z dne 4. junija 2015 o omejevanju uporabe nekaterih nevarnih snovi v električni in elektronski opremi.

Snov	Največja omejitev (ppm)
Svinec (Pb)	1000
Kadmij (CD)	100
Živo srebro (Hg)	1000
Šestvalentni krom (Cr6+)	1000
Polibromirani bifenili (PBB)	1000
Polibromirani difenil etri (PBDE)	1000
Bis(2-etilheksil} ftalat (DEHP)	1000
benzil butil ftalat (BBP)	1000
dibutil ftalat (DBP)	1000
Diizobutil ftalat (DIBP)	1000

Izjeme: Izjeme se ne zahtevajo.
Plošče Arduino so v celoti skladne s povezanimi zahtevami Uredbe Evropske unije (ES) 1907/2006 o registraciji, vrednotenju, avtorizaciji in omejevanju kemikalij (REACH). Izjavljamo, da noben od SVHC-jev (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), seznam snovi, ki vzbujajo veliko skrb za pridobitev dovoljenja, ki ga trenutno izdaja agencija ECHA, je prisoten v vseh izdelkih (in tudi v embalaži) v količinah, ki skupaj znašajo 0.1 % ali več. Kolikor nam je znano, tudi izjavljamo, da naši izdelki ne vsebujejo nobene od snovi, navedenih na "Seznamu dovoljenj" (Priloga XIV uredb REACH) in snovi, ki zbujajo veliko skrb (SVHC) v kakršnih koli znatnih količinah, kot je navedeno s Prilogo XVII seznama kandidatov, ki ga je objavila ECHA (Evropska agencija za kemikalije) 1907/2006/ES.

Izjava o konfliktnih mineralih
Kot globalni dobavitelj elektronskih in električnih komponent se Arduino zaveda naših obveznosti v zvezi z zakoni in predpisi v zvezi s konfliktnimi minerali, zlasti z Dodd-Frankovim zakonom o reformi in varstvu potrošnikov na Wall Streetu, razdelek 1502. Arduino ne ustvarja neposredno ali obdeluje konfliktov. minerali, kot so kositer, tantal, volfram ali zlato. Konfliktni minerali so v naših izdelkih v obliki spajke ali kot sestavni del kovinskih zlitin. Kot del našega razumnega skrbnega pregleda je Arduino stopil v stik z dobavitelji komponent v naši dobavni verigi, da bi preveril njihovo nadaljnjo skladnost s predpisi. Na podlagi do sedaj prejetih informacij izjavljamo, da naši izdelki vsebujejo konfliktne minerale, pridobljene iz območij brez konfliktov.

FCC Pozor

Kakršne koli spremembe ali modifikacije, ki jih stranka, odgovorna za skladnost, ni izrecno odobrila, lahko razveljavijo uporabnikovo pooblastilo za upravljanje opreme. Ta naprava je v skladu s 15. delom pravil FCC. Delovanje je odvisno od naslednjih dveh pogojev:

Ta naprava morda ne povzroča škodljivih motenj
ta naprava mora sprejeti vse prejete motnje, vključno z motnjami, ki lahko povzročijo neželeno delovanje.

Izjava FCC o izpostavljenosti RF sevanju:

Ta oddajnik ne sme biti nameščen na istem mestu ali delovati v povezavi s katero koli drugo anteno ali oddajnikom.
njegova oprema je v skladu z omejitvami izpostavljenosti radiofrekvenčnemu sevanju, ki so določene za nenadzorovano okolje.
To opremo je treba namestiti in uporabljati z najmanjšo razdaljo 20 cm med radiatorjem in vašim telesom.

Slovenščina: Uporabniški priročniki za radijske aparate, ki so izvzeti iz licence, morajo vsebovati naslednje ali enakovredno obvestilo na vidnem mestu v uporabniškem priročniku ali alternativno na napravi ali oboje. Ta naprava je skladna s standardi RSS, ki so izvzeti iz licence Industry Canada. Delovanje je odvisno od naslednjih dveh pogojev:

ta naprava morda ne povzroča motenj
ta naprava mora sprejeti vse motnje, vključno z motnjami, ki lahko povzročijo neželeno delovanje naprave.

Opozorilo IC SAR:
Slovenščina To opremo je treba namestiti in upravljati z najmanj 20 cm razdalje med radiatorjem in telesom. Arduino Srl s tem izjavlja, da je ta izdelek v skladu z bistvenimi zahtevami in drugimi ustreznimi določbami Direktive 2014/53/EU. Ta izdelek je dovoljena za uporabo v vseh državah članicah EU.

Frekvenčni pasovi	Največja izhodna moč (ERP)
863-870MHz	5.47 dBm

Informacije o podjetju

Ime podjetja	Arduino Srl
Naslov podjetja	Via Andrea Appiani 25 20900 MONZA Italija

Referenčna dokumentacija

Referenca	Povezava
Arduino IDE (namizni računalnik)	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino IDE (oblak)	https://create.arduino.cc/editor
Cloud IDE Kako začeti	https://create.arduino.cc/projecthub/Arduino_Genuino/getting-started-with-arduino-web-editor-4b3e4a
Forum	http://forum.arduino.cc/
Nina B306	https://www.u-blox.com/sites/default/ﬁles/NINA-B3_DataSheet_%28UBX-17052099%29.pdf
ECC608	http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/40001977A.pdf
MPM3610	https://www.monolithicpower.com/pub/media/document/MPM3610_r1.01.pdf
Knjižnica ECC608	https://github.com/arduino-libraries/ArduinoECCX08
Knjižnica LSM6DSL	https://github.com/adafruit/Adafruit_LSM9DS1
LPS22HB	https://github.com/stm32duino/LPS22HB
Knjižnica HTS221	https://github.com/stm32duino/HTS221
Knjižnica APDS9960	https://github.com/adafruit/Adafruit_APDS9960
ProjectHub	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
Referenca knjižnice	https://www.arduino.cc/reference/en/

Zgodovina revizij

Datum	Revizija	Spremembe
04/27/2021	1	Splošne posodobitve podatkovnega lista

Dokumenti / Viri

ARDUINO ABX00031 Nano 33 BLE senzorski modul [pdfUporabniški priročnik
ABX00031, Nano 33 BLE Sense, Modul, Nano 33 BLE Sense Module, ABX00031 Nano 33 BLE Sense Module

Reference

Uporabniški priročnik

ARDUINO ABX00031 Nano 33 BLE senzorski modul

Opis