Uživatelská příručka ARDUINO Nano 33 BLE Sense Development Board

Popis

Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 je modul miniaturní velikosti obsahující modul NINA B306, založený na Nordic nRF52480 a obsahující Cortex M4F. BMI270 a BMM150 společně poskytují 9osou IMU. Modul lze namontovat buď jako DIP komponentu (při montáži kolíkových hlaviček), nebo jako SMT komponentu, přímo připájenou přes prolisované podložky.

Cílové oblasti

Maker, vylepšení, aplikace IoT

Vlastnosti

Modul NINA B306

• Procesor
  • 64 MHz Arm® Cortex®-M4F (s FPU)
  • 1 MB Flash + 256 KB RAM
• Víceprotokolové rádio Bluetooth® 5
  • 2 Mbps
  • CSA #2
  • Rozšíření reklamy
  • Dlouhý dolet
  • +8 dBm TX výkon
  • Citlivost -95 dBm
  • 4.8 mA ve vysílání TX (0 dBm)
  • 4.6 mA v RX (1 Mbps)
  • Integrovaný balun s jednostranným výstupem 50 Ω
  • Podpora rádia IEEE 802.15.4
  • Vlákno
  • Zigbee
• Periferní zařízení
  • Plnorychlostní 12 Mbps USB
  • NFC-A tag
  • Aktivujte bezpečnostní subsystém CryptoCell CC310
  • QSPI/SPI/TWI/I²S/PDM/QDEC
  • Vysokorychlostní 32 MHz SPI
  • Rozhraní Quad SPI 32 MHz
  • EasyDMA pro všechna digitální rozhraní
  • 12bitový ADC 200 ksps
  • 128bitový koprocesor AES/ECB/CCM/AAR
• BMI 270 6osý IMU (akcelerometr a gyroskop)
  • 16bitový
  • 3osý akcelerometr s rozsahem ±2g/±4g/±8g/±16g
  • 3osý gyroskop s rozsahem ±125dps/±250dps/±500dps/±1000dps/±2000dps
• 150 BMM 3osý IMU (magnetometr)
  • 3osý digitální geomagnetický senzor
  • rozlišení 0.3μT
  • ±1300μT (osa x,y), ±2500μT (osa z)
• LPS22HB (barometr a teplotní senzor)
  • Rozsah absolutního tlaku 260 až 1260 hPa s 24bitovou přesností
  • Schopnost vysokého přetlaku: 20x plný rozsah
  • Zabudovaná teplotní kompenzace
  • 16bitový výstup dat o teplotě
  • Výstupní rychlost dat 1 Hz až 75 Hz Funkce přerušení: Data Ready, příznaky FIFO, prahové hodnoty tlaku
• HS3003 Snímač teploty a vlhkosti
  • Rozsah relativní vlhkosti 0-100%.
  • Přesnost vlhkosti: ±1.5%RH, typická (HS3001, 10 až 90%RH,25°C)
  • Přesnost snímače teploty: ±0.1°C, typická
  • Výstupní data o vlhkosti a teplotě až 14 bitů
• APDS-9960 (Digitální přiblížení, okolní světlo, RGB a snímač gest)
  • Snímání okolního světla a barev RGB s UV a IR blokujícími filtry
  • Velmi vysoká citlivost – Ideální pro provoz za tmavým sklem
  • Snímání blízkosti s potlačením okolního světla
  • Komplexní snímání gest
• MP34DT06JTR (Digitální mikrofon)
  • AOP = 122.5 dbSPL
  • Odstup signálu od šumu 64 dB
  • Všesměrová citlivost
  • –26 dBFS ± 3 dB citlivost
• MP2322 DC-DC
  • Reguluje vstupní objemtage od až 21V s minimálně 65% účinností @minimální zatížení
  • Více než 85% účinnost @ 12V

Rada

Stejně jako všechny desky formátu Nano nemá Nano 33 BLE Sense Rev2 nabíječku baterií, ale může být napájen přes USB nebo headery.

POZNÁMKA: Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 podporuje pouze 3.3VI/Os a NENÍ tolerantní k 5V, takže se prosím ujistěte, že k této desce nepřipojujete přímo 5V signály, jinak dojde k jejímu poškození. Také, na rozdíl od desek Arduino Nano, které podporují provoz 5V, 5V kolík NENÍ vol.tage ale je spíše připojen přes propojku ke vstupu napájení USB.

Hodnocení

Doporučené provozní podmínky

Symbol	Popis	Min	Max
	Konzervativní tepelné limity pro celou desku:	-40 °C (40 °F)	85 °C (185 °F)

Spotřeba energie

Symbol	Popis	Min	Typ	Max	Jednotka
PBL	Spotřeba energie s obsazenou smyčkou		TBC		mW
PLP	Spotřeba energie v režimu nízké spotřeby		TBC		mW
PMAX	Maximální spotřeba energie		TBC		mW

Funkční konecview

Topologie desky

Nahoře:

Topologie desky top

Ref.	Popis	Ref.	Popis
U1	Modul NINA-B306 Modul Bluetooth® Low Energy 5.0	U6	MP2322GQH Snižovací převodník
U2	BMI270 senzor IMU	PB1	IT-1185AP1C-160G-GTR Tlačítko
U3	MP34DT06JTR MEMS mikrofon	U8	Senzor vlhkosti HS3003
U7	Magnetometr IC BMM150	DL1	Led L
U5	Ambientní modul APDS-9660	DL2	Led Power
U9	IC snímače tlaku LPS22HBTR

Dno:

Ref.	Popis	Ref.	Popis
SJ1	VUSB propojka	SJ2	Propojka D7
SJ3	Propojka 3v3	SJ4	Propojka D8

Procesor

Hlavním procesorem je Arm® Cortex®-M4F běžící na frekvenci až 64 MHz. Většina jeho pinů je připojena k externím headerům, avšak některé jsou vyhrazeny pro interní komunikaci s bezdrátovým modulem a interními I2C periferiemi (IMU a Crypto).

POZNÁMKA: Na rozdíl od jiných desek Arduino Nano mají kolíky A4 a A5 vnitřní vytažení a výchozí použití jako sběrnice I2C, takže použití jako analogové vstupy se nedoporučuje.

IMU

Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 poskytuje funkce IMU s 9 osami, kombinací IC BMI270 a BMM150. BMI270 obsahuje jak tříosý gyroskop, tak i tříosý akcelerometr, zatímco BMM150 je schopen snímat změny magnetického pole ve všech třech rozměrech. Získané informace lze použít pro měření hrubých parametrů pohybu i pro strojové učení.

LPS22HB (U9) Barometr a snímač teploty

Snímač tlaku LPS22HB IC (U9) obsahuje jak piezorezistivní snímač absolutního tlaku, tak snímač teploty integrovaný do malého čipu. Snímač tlaku (U9) je propojen s hlavním mikrokontrolérem (U1) přes rozhraní I2C. Snímací prvek se skládá z mikroobrobené zavěšené membrány pro měření absolutního tlaku a obsahuje uvnitř Wheatstoneův můstek pro měření piezorezistivních prvků. Teplotní odchylky jsou kompenzovány pomocí integrovaného teplotního senzoru na čipu. Absolutní tlak se může pohybovat od 260 do 1260 hPa. Údaje o tlaku mohou být dotazovány přes I2C v až 24 bitech, zatímco údaje o teplotě mohou být dotazovány až v 16 bitech. Knihovna Arduino_LPS22HB poskytuje implementaci protokolu I2C s tímto čipem připravenou k použití

HS3003 (U8) Snímač relativní vlhkosti a teploty

HS3003 (U8) je MEMS senzor navržený tak, aby poskytoval přesné údaje o relativní vlhkosti a teplotě v malém balení. Teplotní kompenzace a kalibrace se provádí na čipu, bez nutnosti externích obvodů. HS3003 dokáže měřit relativní vlhkost od 0 % do 100 % RH s rychlou odezvou (pod 4 sekundy). Přiložený snímač teploty na čipu (používaný pro kompenzaci) má teplotní přesnost ±0.1°C. U8 komunikuje přes hlavní mikrokontrolér po sběrnici I2C.

Detekce gest

Detekce gest využívá čtyři směrové fotodiody ke snímání odražené IR energie (zdroje integrované LED) pro převod informací o fyzickém pohybu (tj. rychlosti, směru a vzdálenosti) na digitální informace. Architektura enginu gest obsahuje automatickou aktivaci (na základě výsledků Proximity engine), odečítání okolního světla, zrušení přeslechů, duální 8bitové datové převodníky, úsporné zpoždění mezi převody, 32-dataset FIFO a přerušením řízenou I2C komunikaci. . Modul gest vyhovuje široké škále požadavků na gesta mobilních zařízení: lze přesně snímat jednoduchá gesta NAHORU-DOLŮ-VPRAVO-VLEVO nebo složitější gesta. Spotřeba energie a hluk jsou minimalizovány pomocí nastavitelného časování IR LED

Detekce blízkosti

Funkce detekce blízkosti poskytuje měření vzdálenosti (např. obrazovka mobilního zařízení k uchu uživatele) pomocí fotodiodové detekce odražené IR energie (zdroje integrované LED). Události detekce/uvolnění jsou řízeny přerušením a objevují se vždy, když výsledek přiblížení překročí horní a/nebo spodní nastavení prahu. Bezdotykový motor obsahuje registry pro nastavení offsetu pro kompenzaci systémového offsetu způsobeného nežádoucími odrazy IR energie objevujícími se na senzoru. Intenzita IR LED je z výroby upravena, aby se eliminovala potřeba kalibrace koncového zařízení kvůli odchylkám součástí. Výsledky přiblížení jsou dále zlepšeny automatickým odečítáním okolního světla.

Detekce barev a ALS

Funkce detekce barev a ALS poskytuje údaje o intenzitě červeného, ​​zeleného, ​​modrého a jasného světla. Každý z kanálů R, G, B, C má UV a IR blokovací filtr a vyhrazený datový převodník produkující 16bitová data současně. Tato architektura umožňuje aplikacím přesně měřit okolní světlo a snímat barvy, což umožňuje zařízením vypočítat teplotu barev a ovládat podsvícení displeje.

Digitální mikrofon

MP34DT06JTR je ultrakompaktní všesměrový digitální MEMS mikrofon s nízkým výkonem a kapacitním snímacím prvkem a rozhraním IC.

Snímací prvek, schopný detekovat akustické vlny, se vyrábí pomocí specializovaného procesu mikroobrábění křemíku určeného k výrobě zvukových senzorů.

Strom moci

Deska může být napájena přes USB konektor, VIN nebo VUSB piny na headerech.

Mocenský strom

POZNÁMKA: Protože VUSB napájí VIN přes Schottkyho diodu a DC-DC regulátor specifikovaný minimální vstupní objemtage je 4.5V minimální objem napájenítage z USB se musí zvýšit na voltage v rozsahu mezi 4.8V až 4.96V v závislosti na odebíraném proudu.

Provoz desky

Začínáme – IDE

Pokud chcete naprogramovat Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 offline, musíte nainstalovat Arduino Desktop IDE [1] K připojení Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 k počítači budete potřebovat kabel Micro-B USB. To také zajišťuje napájení desky, jak indikuje LED.

Začínáme – Arduino Web Editor

Všechny desky Arduino, včetně této, fungují na Arduinu ihned po vybalení Web Editor, stačí nainstalovat jednoduchý plugin.

Arduino Web Editor je hostován online, proto bude vždy aktuální s nejnovějšími funkcemi a podporou pro všechny nástěnky. Postupujte podle pokynů a začněte kódovat v prohlížeči a nahrajte své náčrty na tabuli.

Začínáme – Arduino IoT Cloud

Všechny produkty s podporou IoT Arduino jsou podporovány v cloudu Arduino IoT, který vám umožňuje zaznamenávat, kreslit a analyzovat data senzorů, spouštět události a automatizovat váš domov nebo firmu.

Sample Sketches

Sampnáčrtky pro Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 lze nalézt buď v „Examples“ v Arduino IDE nebo v sekci „Dokumentace“ Arduino Pro webmísto.

Online zdroje

Nyní, když jste prošli základy toho, co můžete s deskou dělat, můžete prozkoumat nekonečné možnosti, které poskytuje, tím, že si prohlédnete vzrušující projekty na ProjectHub, Arduino Library Reference a online obchod, kde budete moci svou desku doplnit senzory, akční členy a další.

Obnova desky

Všechny desky Arduino mají vestavěný bootloader, který umožňuje flashování desky přes USB. V případě, že náčrt zablokuje procesor a deska již není dostupná přes USB, je možné vstoupit do režimu bootloaderu dvojitým poklepáním na resetovací tlačítko hned po zapnutí.

Konektory konektoru

Pinout

USB

Kolík	Funkce	Typ	Popis
1	VUSB	Moc	Vstup napájení. Pokud je deska napájena přes VUSB z headeru, jedná se o výstup (1)
2	D-	Diferenciální	USB diferenciální data –
3	D+	Diferenciální	USB diferenciální data +
4	ID	Analogový	Vybírá funkci hostitele/zařízení
5	GND	Moc	Uzemnění

Záhlaví

Deska odkrývá dva 15kolíkové konektory, které lze buď sestavit s kolíkovými hlavičkami, nebo připájet pomocí prolisů.

Kolík	Funkce	Typ	Popis
1	D13	Digitální	GPIO
2	+3V3	Vypněte napájení	Interně generovaný výstup energie pro externí zařízení
3	AREF	Analogový	analogová reference; lze použít jako GPIO
4	A0/DAC0	Analogový	ADC vstup/výstup DAC; lze použít jako GPIO
5	A1	Analogový	ADC in; lze použít jako GPIO
6	A2	Analogový	ADC in; lze použít jako GPIO
7	A3	Analogový	ADC in; lze použít jako GPIO
8	A4/SDA	Analogový	ADC in; I2C SDA; Lze použít jako GPIO (1)
9	A5/SCL	Analogový	ADC in; I2C SCL; Lze použít jako GPIO (1)
10	A6	Analogový	ADC in; lze použít jako GPIO
11	A7	Analogový	ADC in; lze použít jako GPIO
12	VUSB	Napájení In/Out	Normálně NC; lze připojit na VUSB pin konektoru USB zkratováním propojky
13	RST	Digitální vstup	Aktivní vstup nízkého resetu (duplikát pinu 18)
14	GND	Moc	Uzemnění
15	VIN	Power In	Vin Příkon
16	TX	Digitální	USART TX; lze použít jako GPIO
17	RX	Digitální	USART RX; lze použít jako GPIO
18	RST	Digitální	Aktivní vstup nízkého resetu (duplikát pinu 13)
19	GND	Moc	Uzemnění
20	D2	Digitální	GPIO
21	D3/PWM	Digitální	GPIO; lze použít jako PWM
22	D4	Digitální	GPIO
23	D5/PWM	Digitální	GPIO; lze použít jako PWM
24	D6/PWM	Digitální	GPIO, lze použít jako PWM
25	D7	Digitální	GPIO
26	D8	Digitální	GPIO
27	D9/PWM	Digitální	GPIO; lze použít jako PWM
28	D10/PWM	Digitální	GPIO; lze použít jako PWM
29	D11/MOSI	Digitální	SPI MOSI; lze použít jako GPIO

Ladit 

Na spodní straně desky pod komunikačním modulem jsou ladicí signály uspořádány jako 3×2 testovací plošky s roztečí 100 mil s odstraněným pinem 4. Pin 1 je vyobrazen v Obrázek 3 – Pozice konektoru

Kolík	Funkce	Typ	Popis
1	+3V3	Vypněte napájení	Interně generovaný výkon, který má být použit jako objtage odkaz
2	SWD	Digitální	nRF52480 Single Wire Debug Data
3	SWCLK	Digitální vstup	nRF52480 Single Wire Debug Clock
5	GND	Moc	Uzemnění
6	RST	Digitální vstup	Aktivní vstup nízkého resetu

Mechanické informace

Obrys desky a montážní otvory

Rozměry desky jsou smíšené mezi metrickými a imperiálními. Imperial míry se používají k udržení 100 mil rozteč mřížky mezi řadami kolíků, aby jim umožnilo umístit prkénko, zatímco délka desky je metrická.

Rozložení desky

Certifikace

Prohlášení o shodě CE DoC (EU)

Na svou výhradní odpovědnost prohlašujeme, že výše uvedené produkty jsou v souladu se základními požadavky následujících směrnic EU, a proto jsou způsobilé pro volný pohyb na trzích zahrnujících Evropskou unii (EU) a Evropský hospodářský prostor (EHP).

Prohlášení o shodě s EU RoHS a REACH 211 01/19/202

Desky Arduino jsou v souladu se směrnicí RoHS 2 Evropského parlamentu 2011/65/EU a RoHS 3 Směrnicí Rady 2015/863/EU ze dne 4. června 2015 o omezení používání některých nebezpečných látek v elektrických a elektronických zařízeních.

Látka	Maximální limit (ppm)
Olovo (Pb)	1000
Kadmium (Cd)	100
Rtuť (Hg)	1000
šestimocný chrom (Cr6+)	1000
Poly bromované bifenyly (PBB)	1000
Polybromované difenylethery (PBDE)	1000
Bis(2-ethylhexyl}ftalát (DEHP)	1000
Benzylbutylftalát (BBP)	1000
Dibutylftalát (DBP)	1000
Diisobutylftalát (DIBP)	1000

Výjimky: Nejsou požadovány žádné výjimky.

Desky Arduino jsou plně v souladu se souvisejícími požadavky nařízení Evropské unie (ES) 1907/2006 o registraci, hodnocení, autorizaci a omezování chemikálií (REACH). Nedeklarujeme žádnou z látek SVHC (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), Kandidátský seznam látek vzbuzujících velmi velké obavy pro povolení, který v současnosti uvolňuje agentura ECHA, je přítomen ve všech produktech (a také v balení) v celkovém množství v koncentraci rovné 0.1 % nebo vyšší. Podle našeho nejlepšího vědomí také prohlašujeme, že naše produkty neobsahují žádnou z látek uvedených na „Seznamu povolení“ (příloha XIV nařízení REACH) a látky vzbuzující velmi velké obavy (SVHC) v žádném významném množství, jak je uvedeno. podle přílohy XVII seznamu kandidátských látek zveřejněného agenturou ECHA (Evropská agentura pro chemické látky) 1907/2006/ES.

Prohlášení o konfliktních minerálech

Jako globální dodavatel elektronických a elektrických součástek si je Arduino vědomo našich povinností s ohledem na zákony a předpisy týkající se konfliktních minerálů, konkrétně zákona Dodd Frank Wall Street Reform and Consumer Protection Act, sekce 1502. Arduino přímo nezískává ani nezpracovává konfliktní minerály jako je cín, tantal, wolfram nebo zlato. Konfliktní minerály jsou obsaženy v našich výrobcích ve formě pájky, nebo jako součást kovových slitin. V rámci naší přiměřené náležité péče Arduino kontaktovalo dodavatele komponentů v rámci našeho dodavatelského řetězce, aby ověřilo, zda pokračují v souladu s předpisy. Na základě dosud obdržených informací prohlašujeme, že naše produkty obsahují konfliktní minerály pocházející z oblastí bez konfliktů.

Upozornění FCC

Jakékoli změny nebo úpravy, které nejsou výslovně schváleny stranou odpovědnou za shodu, mohou zrušit oprávnění uživatele provozovat zařízení.

1. Toto zařízení nesmí způsobovat škodlivé rušení
2. toto zařízení musí akceptovat jakékoli přijaté rušení, včetně rušení, které může způsobit nežádoucí provoz.

Prohlášení FCC o vystavení vysokofrekvenčnímu záření:

1. Tento vysílač nesmí být umístěn nebo provozován ve spojení s jinou anténou nebo vysílačem.
2. Toto zařízení splňuje limity vystavení vysokofrekvenčnímu záření stanovené pro nekontrolované prostředí.
3. Toto zařízení by mělo být instalováno a provozováno s minimální vzdáleností 20 cm mezi radiátorem a vaším tělem.

Uživatelské příručky pro rádiové přístroje bez licence musí obsahovat následující nebo ekvivalentní upozornění na viditelném místě v uživatelské příručce nebo alternativně na zařízení nebo obojí. Toto zařízení vyhovuje standardu RSS bez licence Industry Canada. Provoz podléhá následujícím dvěma podmínkám:

1. Toto zařízení nesmí způsobovat rušení
2. toto zařízení musí akceptovat jakékoli rušení, včetně rušení, které může způsobit nežádoucí provoz zařízení.

Varování IC SAR

Toto zařízení by mělo být instalováno a provozováno s minimální vzdáleností 20 cm mezi radiátorem a vaším tělem.

Důležité: Provozní teplota EUT nesmí překročit 85 ℃ a neměla by být nižší než -40 ℃.

Arduino Srl tímto prohlašuje, že tento produkt je v souladu se základními požadavky a dalšími příslušnými ustanoveními směrnice 2014/53/EU. Tento produkt je povoleno používat ve všech členských státech EU.

Frekvenční pásma	Maximální výstupní výkon (ERP)
863-870 MHz	TBD

Informace o společnosti

Název společnosti	Arduino Srl
Adresa společnosti	Via Andrea Appiani 25 20900 MONZA Itálie

Referenční dokumentace

Odkaz	Odkaz
Arduino IDE (desktop)	https://www.arduino.cc/en/software
Arduino IDE (cloud)	https://create.arduino.cc/editor
Cloud IDE Začínáme	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
Knihovna Arduino_LPS22HB	https://github.com/arduino-libraries/Arduino_LPS22HB
Knihovna Arduino_APDS9960	https://github.com/arduino-libraries/Arduino_APDS9960
ProjectHub	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
Odkaz na knihovnu	https://www.arduino.cc/reference/en/

Historie revizí

Datum	Revize	Změny
10. 11. 2022	3	Aktualizováno s ohledem na změny Rev2: LSM9DS1 -> BMI270+Bmm150, HTS221 -> HS3003, MPM3610 -> MP2322, úprava PCB
08. 03. 2022	2	Aktualizace odkazů na referenční dokumentaci
04. 27. 2021	1	Obecné aktualizace datového listu

Dokumenty / zdroje

ARDUINO Nano 33 BLE Sense Development Board [pdfUživatelská příručka Nano 33 BLE Sense Development Board, Nano 33 BLE Sense, Nano 33, BLE Sense Development Board, Nano 33 Development Board, Development Board, ABX00069

Reference

• Uživatelská příručka