Uporabniški priročnik za razvojno ploščo ARDUINO Nano 33 BLE Sense
ARDUINO Nano 33 BLE Sense razvojna plošča

Opis

Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 je miniaturni modul, ki vsebuje modul NINA B306, ki temelji na nordijskem nRF52480 in vsebuje Cortex M4F. BMI270 in BMM150 skupaj zagotavljata 9-osni IMU. Modul je mogoče namestiti bodisi kot komponento DIP (pri montaži glav zatičev) ali kot komponento SMT, tako da jo spajkate neposredno prek zobatih 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
    • Varnostni podsistem Arm CryptoCell CC310
    • 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
  • BMI 270 6-osni IMU (merilnik pospeška in žiroskop)
    • 16-bitni
    • 3-osni merilnik pospeška z razponom ±2g/±4g/±8g/±16g
    • 3-osni žiroskop z območjem ±125dps/±250dps/±500dps/±1000dps/±2000dps
  • BMM150 3-osni IMU (magnetometer)
    • 3-osni digitalni geomagnetni senzor
    • Ločljivost 0.3μT
    • ±1300μT (x,y-os), ±2500μT (z-os)
  • LPS22HB (barometer in senzor temperature)
    • 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 hitrost izhodnih podatkov Prekinitvene funkcije: pripravljenost podatkov, zastavice FIFO, pragovi tlaka
  • HS3003 Senzor temperature in vlažnosti
    • Razpon relativne vlažnosti 0-100 %.
    • Natančnost vlažnosti: ±1.5 % RH, tipično (HS3001, 10 do 90 % RH, 25 °C)
    • Natančnost senzorja temperature: ±0.1°C, tipično
    • Do 14-bitni izhodni podatki o vlažnosti in temperaturi
  • APDS-9960 (Digitalna bližina, ambientalna svetloba, RGB in senzor za kretnje)
    • Ambientalna svetloba in zaznavanje barv RGB s filtri za blokiranje UV in IR
    • Zelo visoka občutljivost – Idealno za delovanje za temnim steklom
    • Zaznavanje bližine z zavračanjem zunanje svetlobe
    • Kompleksno zaznavanje s kretnjami
  • MP34DT06JTR (Digitalni mikrofon)
    • AOP = 122.5 dbSPL
    • Razmerje signal/šum 64 dB
    • Vsesmerna občutljivost
    • –26 dBFS ± 3 dB občutljivost
  • MP2322 DC-DC
    • Regulira vhodno glasnosttage od do 21 V z najmanj 65-odstotno učinkovitostjo pri najmanjši obremenitvi
    • Več kot 85 % učinkovitost pri 12 V

Odbor

Kot vse plošče v obliki faktorja Nano tudi Nano 33 BLE Sense Rev2 nima polnilnika baterij, vendar se lahko napaja prek USB-ja ali priključkov.

OPOMBA: Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 podpira samo 3.3VI/Os in NI toleranten na 5V, zato se prepričajte, da signalov 5V ne povezujete neposredno s to ploščo, sicer se bo poškodovala. Prav tako v nasprotju s ploščami Arduino Nano, ki podpirajo delovanje 5V, 5V pin NE dovaja 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

Vrh:
Funkcionalni konecview
Vrh topologije plošče

Ref. Opis Ref. Opis
U1 Modul NINA-B306 Modul Bluetooth® Low Energy 5.0 U6 MP2322GQH Pretvornik z nizkim nivojem
U2 BMI270 senzor IMU PB1 IT-1185AP1C-160G-GTR Gumb
U3 MP34DT06JTR MEMS mikrofon U8 Senzor vlažnosti HS3003
U7 BMM150 Magnetometer IC DL1 Led L
U5 Ambientalni modul APDS-9660 DL2 Led moč
U9 LPS22HBTR senzor tlaka IC

Spodaj:
Funkcionalni konecview

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

Procesor

Glavni procesor je Arm® Cortex®-M4F, ki deluje do 64MHz. Večina njegovih nožic je povezanih z zunanjimi glavami, nekateri pa so rezervirani za notranjo komunikacijo z brezžičnim modulom in notranjimi perifernimi napravami I2C (IMU in Crypto).

OPOMBA: V nasprotju z drugimi ploščami Arduino Nano imajo zatiči A4 in A5 notranji dvig in se privzeto uporabljajo kot vodilo I2C, zato uporaba kot analognih vhodov ni priporočljiva.

IMU

Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 zagotavlja zmogljivosti IMU z 9-osmi s kombinacijo BMI270 in BMM150 IC. BMI270 vključuje tako triosni groskop kot tudi triosni merilnik pospeška, medtem ko je BMM150 sposoben zaznavati variacije magnetnega polja v vseh treh dimenzijah. Pridobljene informacije se lahko uporabljajo za merjenje neobdelanih parametrov gibanja kot tudi za strojno učenje.

LPS22HB (U9) Barometer in temperaturni senzor

Tlačni senzor LPS22HB IC (U9) vključuje tako piezoresistivni senzor absolutnega tlaka skupaj s temperaturnim senzorjem, ki je vgrajen v majhen čip. Senzor tlaka (U9) je povezan z glavnim mikrokontrolerjem (U1) prek vmesnika I2C. Senzorski element je sestavljen iz mikrostrojno obdelane obešene membrane za merjenje absolutnega tlaka in vključuje notranji Wheatstonov most za merjenje piezorezistenčnih elementov. Temperaturne motnje se kompenzirajo preko vključenega temperaturnega senzorja na čipu. Absolutni tlak se lahko giblje od 260 do 1260 hPa. Podatke o tlaku je mogoče anketirati prek I2C do 24-bitov, podatke o temperaturi pa do 16-bitov. Knjižnica Arduino_LPS22HB zagotavlja implementacijo protokola I2C, pripravljeno za uporabo, s tem čipom

HS3003 (U8) Senzor relativne vlažnosti in temperature

HS3003 (U8) je senzor MEMS, zasnovan za zagotavljanje natančnih odčitkov relativne vlažnosti in temperature v majhnem paketu. Temperaturna kompenzacija in kalibracija se izvajata na čipu, ne da bi bilo potrebno zunanje vezje. HS3003 lahko meri relativno vlažnost od 0 % do 100 % RH s hitrimi odzivnimi časi (pod 4 sekundami). Vključen temperaturni senzor na čipu (ki se uporablja za kompenzacijo) ima temperaturno natančnost ±0.1 °C. U8 komunicira preko glavnega mikrokontrolerja preko vodila I2C.

Zaznavanje potez

Zaznavanje kretenj uporablja štiri usmerjene fotodiode za zaznavanje odbite IR energije (izvira vgrajena LED) za pretvorbo fizičnih informacij o gibanju (tj. hitrost, smer in razdalja) v digitalne informacije. Arhitektura mehanizma gest vključuje samodejno aktiviranje (na podlagi rezultatov mehanizma Proximity), odštevanje svetlobe okolice, preklic navzkrižnega poslušanja, dvojne 8-bitne pretvornike podatkov, zakasnitev med pretvorbami za varčevanje z energijo, 32-nabor podatkov FIFO in komunikacijo I2C na podlagi prekinitev. . Mehanizem za geste ustreza širokemu naboru zahtev glede gestikuliranja mobilnih naprav: preproste poteze GOR-DOL-DESNO-LEVO ali bolj zapletene poteze je mogoče natančno zaznati. Poraba energije in hrup sta zmanjšana z nastavljivim časom IR LED

Zaznavanje bližine

Funkcija zaznavanja bližine zagotavlja merjenje razdalje (npr. zaslon mobilne naprave do uporabnikovega ušesa) s fotodiodo zaznavanje odbite IR energije (izvira vgrajena LED). Dogodki zaznavanja/sproščanja so posledica prekinitve in se zgodijo vsakič, ko rezultat bližine preseže nastavitve zgornjega in/ali spodnjega praga. Mehanizem bližine ima registre za prilagajanje odmika za kompenzacijo odmika sistema, ki ga povzročajo neželeni odboji IR energije, ki se pojavijo na senzorju. Intenzivnost IR LED je tovarniško prilagojena, da se odpravi potreba po kalibraciji končne opreme zaradi variacij komponent. Rezultati bližine so dodatno izboljšani s samodejnim odštevanjem svetlobe okolice.

Zaznavanje barv in ALS

Funkcija zaznavanja barve in ALS zagotavlja rdeče, zelene, modre in jasne podatke o intenzivnosti svetlobe. Vsak od kanalov R, G, B, C ima filter za blokiranje UV in IR ter namenski pretvornik podatkov, ki hkrati proizvaja 16-bitne podatke. Ta arhitektura omogoča aplikacijam natančno merjenje svetlobe okolice in zaznavanje barv, kar napravam omogoča izračun barvne temperature in nadzor osvetlitve zaslona.

Digitalni mikrofon

MP34DT06JTR je izjemno kompakten vsesmerni digitalni MEMS mikrofon z nizko porabo energije, zgrajen s kapacitivnim zaznavnim elementom in vmesnikom IC.

Senzorski element, ki lahko zaznava akustične valove, je izdelan s posebnim postopkom mikroobdelave silicija, ki je namenjen izdelavi zvočnih senzorjev.

Drevo moči

Plošča se lahko napaja preko USB priključka, VIN ali VUSB zatičev na glavah.
Navodila za Power Tree
Drevo moči

OPOMBA: Ker VUSB napaja VIN prek Schottkyjeve diode in regulatorja DC-DC, določen minimalni vhodni vol.tage 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 programirati svoj Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 brez povezave, morate namestiti Arduino Desktop IDE [1] Za povezavo Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 z računalnikom potrebujete kabel Micro-B USB. To tudi zagotavlja napajanje plošče, kot prikazuje LED.

Kako začeti – Arduino Web Urednik

Vse plošče Arduino, vključno s to, delujejo na Arduinu iz škatle Web Editor z namestitvijo preprostega vtičnika.

Arduino Web Urejevalnik gostuje na spletu, zato bo vedno posodobljen z najnovejšimi funkcijami in podporo za vse plošče. Sledite, da začnete kodirati v brskalniku in naložite svoje skice na svojo 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 Sense Rev2 lahko najdete bodisi v “Examples" v Arduino IDE ali v razdelku "Dokumentacija" Arduino Pro webmesto.

Spletni viri

Zdaj, ko ste šli skozi osnove, kaj lahko naredite s ploščo, lahko raziščete neskončne možnosti, ki jih ponuja, tako da preverite vznemirljive projekte na ProjectHubu, Arduino Library Reference in spletni trgovini, kjer boste lahko svojo ploščo dopolnili z senzorji, aktuatorji in drugo.

Obnovitev plošče

Vse plošče Arduino imajo vgrajen zagonski program, ki omogoča preklapljanje plošče preko 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

Pinout priključkov
Pinout

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

Odpravljanje napak 

Na spodnji strani plošče, pod komunikacijskim modulom, so signali za odpravljanje napak razporejeni kot testne plošče 3 × 2 s korakom 100 mil z odstranjenim zatičem 4. Pin 1 je upodobljen v Slika 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 na tabli so metrične in imperialne. Imperialne mere se uporabljajo za vzdrževanje mreže naklona 100 milov med vrstami zatičev, da se lahko prilegajo mizi, medtem ko je dolžina plošče metrična.
Montažne luknje
Postavitev plošče

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. 202

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 določeno. 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 Zakonom o reformi in varstvu potrošnikov Dodd Franka Wall Streeta, razdelek 1502. Arduino ne pridobiva ali obdeluje neposredno konfliktnih mineralov. 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

Vse spremembe ali modifikacije, ki jih ni izrecno odobrila stranka, odgovorna za skladnost, lahko razveljavijo uporabnikovo pooblastilo za uporabo opreme.

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

Izjava FCC o izpostavljenosti RF sevanju:

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

Priročniki za uporabo radijskih aparatov, ki so oproščeni licence, vsebujejo naslednje ali enakovredno obvestilo na vidnem mestu v uporabniškem priročniku ali 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:

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

Opozorilo IC SAR

To opremo je treba namestiti in uporabljati z najmanjšo razdaljo 20 cm med radiatorjem in vašim telesom.

Pomembno: Delovna temperatura EUT ne sme preseči 85 ℃ in ne sme biti nižja od -40 ℃.

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 še ni razvidno

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/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://content.u-blox.com/sites/default/files/NINA-B3_DataSheet_UBX-17052099.pdf
Knjižnica Arduino_LPS22HB https://github.com/arduino-libraries/Arduino_LPS22HB
Knjižnica Arduino_APDS9960 https://github.com/arduino-libraries/Arduino_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
10/11/2022 3 Posodobljeno za upoštevanje sprememb Rev2: LSM9DS1 -> BMI270+Bmm150, HTS221 -> HS3003, MPM3610 -> MP2322, modifikacija PCB
08/03/2022 2 Posodobitve povezav do referenčne dokumentacije
04/27/2021 1 Splošne posodobitve podatkovnega lista

Logotip

Dokumenti / Viri

ARDUINO Nano 33 BLE Sense razvojna plošča [pdf] Uporabniški priročnik
Razvojna plošča Nano 33 BLE Sense, Nano 33 BLE Sense, Nano 33, Razvojna plošča BLE Sense, Razvojna plošča Nano 33, Razvojna plošča, ABX00069

Reference

Pustite komentar

Vaš elektronski naslov ne bo objavljen. Obvezna polja so označena *