Посібник користувача ARDUINO ABX00053 Nano RP2040 Connect with Header

особливості

• Мікроконтролер Raspberry Pi RP2040
• 133 МГц 32-розрядний Dual Core Arm® Cortex®-M0+
• 264 КБ на чіпі SRAM
• Контролер прямого доступу до пам'яті (DMA).
• Підтримка до 16 МБ зовнішньої флеш-пам'яті через виділену шину QSPI
• Контролер USB 1.1 і PHY з підтримкою хоста та пристрою
• 8 державних автоматів PIO
• Програмований IO (PIO) для розширеної підтримки периферійних пристроїв
• 4-канальний АЦП з внутрішнім датчиком температури, 0.5 Мвыб/с, 12-бітове перетворення
• Налагодження SWD
• 2 вбудовані PLL для генерації USB та тактового сигналу ядра
• 40-нм технологічний вузол
• Підтримка кількох режимів низької потужності
• Хост/пристрій USB 1.1
• Внутрішній Voltage Регулятор для живлення сердечника обtage
• Розширена високопродуктивна шина (AHB)/Advanced Peripheral Bus (APB)

U-blox® Nina W102 модуль WiFi/Bluetooth

• 240-розрядний двоядерний процесор Xtensa LX32 6 МГц
• 520 КБ на чіпі SRAM
• 448 Кбайт ПЗУ для завантаження та основних функцій
• 16 Мбіт FLASH для зберігання коду, включаючи апаратне шифрування для захисту програм
• і дані
• 1 кбіт EFUSE (пам'ять, що не стирається) для MAC-адрес, конфігурації модуля,
• Flash-Ecryption та Chip-ID
• IEEE 802.11b/g/n односмуговий Wi-Fi 2.4 ГГц
• Bluetooth 4.2
• Інтегрована планарна перевернута F-антена (PIFA)
• 4x 12-розрядний АЦП
• 3x I2C, SDIO, CAN, QSPI

Пам'ять

• AT25SF128A 16 МБ NOR Flash
• Швидкість передачі даних QSPI до 532 Мбіт/с
• 100 тис циклів програмування/стирання

ST LSM6DSOXTR 6-осьовий IMU

• 3D гіроскоп
• ±2/±4/±8/±16 г повна шкала
• 3D акселерометр
• ±125/±250/±500/±1000/±2000 dps повна шкала
• Розширений крокомір, детектор кроків і лічильник кроків
• Істотне виявлення руху, виявлення нахилу
• Стандартні переривання: вільне падіння, пробудження, орієнтація 6D/4D, клацання та подвійне клацання
• Програмований кінцевий автомат: акселерометр, гіроскоп і зовнішні датчики
• Ядро машинного навчання
• Вбудований датчик температури

ST MP34DT06JTR MEMS мікрофон

• AOP = 122.5 dBSPL
• Співвідношення сигнал/шум 64 дБ
• Всеспрямована чутливість
• -26 dBFS ± 1 дБ чутливість

RGB LED

• Загальний анод
• Підключено до U-blox® Nina W102 GPIO

Microchip® ATECC608A Crypto

• Криптографічний співпроцесор із безпечним апаратним зберіганням ключів
• I2C, SWI
• Апаратна підтримка симетричних алгоритмів:
• Хеш SHA-256 і HMAC, включаючи збереження/відновлення контексту поза чіпом
• AES-128: Шифрування/дешифрування, множення поля Галуа для GCM
• Внутрішній високоякісний генератор випадкових чисел NIST SP 800-90A/B/C (RNG)
• Підтримка безпечного завантаження:
• Повна перевірка підпису коду ECDSA, необов'язковий збережений дайджест/підпис
• Додаткове відключення ключа зв’язку перед безпечним завантаженням
• Шифрування/аутентифікація повідомлень для запобігання атак на борту

I/O

• 14x цифровий штифт
• 8x аналоговий контакт
• Micro USB
• Підтримка UART, SPI, I2C

Інформація про безпеку

• клас А

Дошка

1 Застосування напрampлес

Arduino® Nano RP2040 Connect можна адаптувати до широкого спектру випадків використання завдяки потужному мікропроцесору, ряду вбудованих датчиків і форм-фактору Nano. Можливі застосування:

• Граничні обчислення: використовуйте швидкий мікропроцесор з високою оперативною пам’яттю для запуску TinyML для виявлення аномалій, виявлення кашлю, аналізу жестів тощо.
• Пристрої, які можна носити: невеликий розмір Nano забезпечує можливість машинного навчання для ряду носових пристроїв, включаючи спортивні трекери та контролери VR.
• Голосовий помічник: Arduino® RP2040 Connect включає всеспрямований мікрофон, який може діяти як ваш особистий цифровий помічник і дозволяти голосове керування для ваших проектів.

2 Аксесуари

• Кабель Micro USB
• 15-контактні роз'єми 2.54 мм
• 15-контактні штекерні роз’єми діаметром 2.54 мм

3 Супутні продукти

• Гравітація: Nano I/O Shield
• Arduino Nano Motor Carrier

Рейтинги

4 Рекомендовані умови експлуатації

символ	опис	Хв	Тип	Макс	одиниця
VIN номер	Вхідний обtage з коду VIN	4	5	22	V
VUSB	Вхідний обtage від USB-роз'єму	4.75	5	5.25	V
V3V3	Вихід 3.3 В для програми користувача	3.25	3.3	3.35	V
I3V3	Вихідний струм 3.3 В (включаючи вбудовану мікросхему)	–	–	800	mA
VIH	Вхідний об’єм високого рівняtage	2.31	–	3.3	V
VIL	Вхідна гучність низького рівняtage	0	–	0.99	V
IOH Макс	Струм при VDD-0.4 В, вихід встановлений високим			8	mA
ІОЛ Макс	Струм при VSS+0.4 В, вихідний низький			8	mA
VOH	Вихідний об'ємtagе, 8 мА	2.7	–	3.3	V
VOL	Вихід низькийtagе, 8 мА	0	–	0.4	V
ТОП	Робоча температура	-20	–	80	°C

5 Споживана потужність

символ	опис	Хв	Тип	Макс	одиниця
PBL	Споживання електроенергії при зайнятому циклі		Уточнюється		mW
PLP	Споживання електроенергії в режимі низької потужності		Уточнюється		mW
PMAX	Максимальне споживання електроенергії		Уточнюється		mW

Функціональна закінченаview

6 Блок-схема

Блок-схема Arduino Nano RP2040 Connect

7 Топологія плати

7.1 Спереду View

Фронт View топології Arduino Nano RP2040 Connect

посилання	опис	посилання	опис
U1	Мікроконтролер Raspberry Pi RP2040	U2	Ublox NINA-W102-00B Модуль WiFi/Bluetooth
U3	N/A	U4	ATECC608A-MAHDA-T Crypto IC
U5	AT25SF128A-MHB-T 16 МБ Flash IC	U6	MP2322GQH Понижуючий регулятор
U7	DSC6111HI2B-012.0000 MEMS Осцилятор	U8	MP34DT06JTR MEMS Всеспрямований мікрофон IC
U9	LSM6DSOXTR 6-осьовий IMU з ядром машинного навчання	J1	Чоловічий роз'єм Micro USB
DL1	Зелений світлодіод увімкнення живлення	DL2	Вбудований помаранчевий світлодіод
DL3	Світлодіод із загальним анодом RGB	PB1	Кнопка скидання
JP2	Аналоговий контакт + контакти D13	JP3	Цифрові контакти

Назад View топології Arduino Nano RP2040 Connect

посилання	опис	посилання	опис
SJ4	Перемичка 3.3 В (підключена)	SJ1	Перемичка VUSB (відключена)

8 Процесор

В основі процесора лежить новий кремній Raspberry Pi RP2040 (U1). Цей мікроконтролер надає можливості для розробки малопотужного Інтернету речей (IoT) і вбудованого машинного навчання. Два симетричних Arm® Cortex®-M0+ з тактовою частотою 133 МГц забезпечують обчислювальну потужність для вбудованого машинного навчання та паралельної обробки з низьким споживанням енергії. Надається шість незалежних банків по 264 КБ SRAM і 2 МБ. Прямий доступ до пам’яті забезпечує швидке взаємозв’язок між процесорами та пам’яттю, яку можна зробити неактивною разом із ядром для переходу в стан сну. Налагодження послідовного проводу (SWD) доступне під час завантаження через колодки під платою. RP2040 працює від напруги 3.3 В і має внутрішній обtagРегулятор, що забезпечує 1.1 В.

RP2040 керує периферійними та цифровими контактами, а також аналоговими контактами (A0-A3). З'єднання I2C на контактах A4 (SDA) і A5 (SCL) використовуються для підключення до вбудованих периферійних пристроїв і підтягуються за допомогою резистора 4.7 кОм. Лінія тактової частоти SWD (SWCLK) і скидання також підтягуються за допомогою резистора 4.7 кОм. Зовнішній генератор MEMS (U7), що працює на частоті 12 МГц, забезпечує тактовий імпульс. Programmble IO допомагає реалізувати довільний протокол зв'язку з мінімальним навантаженням на основні ядра обробки. Інтерфейс пристрою USB 1.1 реалізований на RP2040 для завантаження коду

9 Підключення WiFi/Bluetooth

Підключення Wi-Fi і Bluetooth забезпечується модулем Nina W102 (U2). RP2040 має лише 4 аналогових контакти, і Nina використовується для розширення їх до повних восьми, як це є стандартом у форм-факторі Arduino Nano з іншими 4 12-бітними аналоговими входами (A4-A7). Крім того, загальний анодний світлодіод RGB також керується модулем Nina W-102 таким чином, що світлодіод вимикається, коли цифровий стан HIGH, і вмикається, коли цифровий стан LOW. Внутрішня антена друкованої плати в модулі усуває необхідність у зовнішній антені. Модуль Nina W102 також містить двоядерний процесор Xtensa LX6, який також можна запрограмувати незалежно від RP2040 за допомогою панелей під платою за допомогою SWD.

10 6-осьовий IMU

Можна отримати дані 3D гіроскопа та 3D акселерометра з 6-осьового IMU LSM6DSOX (U9). На додаток до надання таких даних, також можна виконувати машинне навчання на IMU для виявлення жестів.

11 Зовнішня пам'ять

RP2040 (U1) має доступ до додаткових 16 МБ флеш-пам’яті через інтерфейс QSPI. Функція виконання на місці (XIP) RP2040 дозволяє системі звертатися до зовнішньої флеш-пам’яті та звертатися до неї, як до внутрішньої пам’яті, без попереднього копіювання коду у внутрішню пам’ять.

12 Криптографія

Криптографічна мікросхема ATECC608A (U4) надає можливості безпечного завантаження разом із підтримкою шифрування/дешифрування SHA та AES-128 для безпеки в програмах «Розумний дім» і промисловий Інтернет речей (IIoT). Крім того, генератор випадкових чисел також доступний для використання RP2040.

13 Мікрофон

Мікрофон MP34DT06J підключається через інтерфейс PDM до RP2040. Цифровий мікрофон MEMS є всеспрямованим і працює через ємнісний чутливий елемент з високим (64 дБ) відношенням сигнал/шум. Чутливий елемент, здатний виявляти акустичні хвилі, виготовляється за допомогою спеціального кремнієвого процесу мікрообробки, призначеного для виробництва аудіо датчиків.

14 RGB світлодіод

Світлодіод RGB (DL3) — це звичайний анодний світлодіод, який підключається до модуля Nina W102.
Світлодіод не горить, коли цифровий стан HIGH, і світиться, коли цифровий стан LOW.

15 Силове дерево

Дерево живлення топології Arduino Nano RP2040 Connect

Arduino Nano RP2040 Connect може живитися від порту Micro USB (J1) або
або через VIN на JP2. Вбудований понижувальний перетворювач забезпечує 3V3 для мікроконтролера RP2040 та всіх інших периферійних пристроїв. Крім того, RP2040 також має внутрішній регулятор 1V8.

16 Робота дошки

16.1 Початок роботи – IDE

Якщо ви хочете запрограмувати свій Arduino® Nano RP2040 Connect в автономному режимі, вам потрібно встановити Arduino® Desktop IDE [1] Щоб підключити Arduino® Edge Control до комп’ютера, вам знадобиться кабель micro USB. Це також забезпечує живлення плати, про що вказує світлодіод.

16.2 Початок роботи – Arduino Web редактор

Усі плати Arduino®, включаючи цю, працюють на Arduino® «з коробки». Web Редактор [2], просто встановивши простий плагін.
Arduino® Web Редактор розміщено в Інтернеті, тому він завжди буде в курсі останніх функцій і підтримки всіх плат. Дотримуйтесь [3], щоб розпочати кодування в браузері та завантажити свої ескізи на дошку.

Усі плати Arduino®, включаючи цю, працюють на Arduino® «з коробки». Web Редактор [2], просто встановивши простий плагін.
Arduino® Web Редактор розміщено в Інтернеті, тому він завжди буде в курсі останніх функцій і підтримки всіх плат. Дотримуйтесь [3], щоб розпочати кодування в браузері та завантажити свої ескізи на дошку.

16.3 Початок роботи – Arduino IoT Cloud

Усі продукти з підтримкою Arduino® IoT підтримуються в Arduino® IoT Cloud, що дозволяє
Реєструйте, складайте графіки та аналізуйте дані датчиків, запускайте події та автоматизуйте свій будинок чи бізнес.

16.4 Sample Skets

Sampескізи для Arduino® Nano RP2040 Connect можна знайти в розділі «Приклад.amples» в Arduino® IDE або в розділі «Документація» Arduino webсайт [4]

16.5 Інтернет-ресурси

Тепер, коли ви пройшли через основи того, що ви можете робити з платою, ви можете досліджувати безмежні можливості, які вона надає, перевіряючи захоплюючі проекти на ProjectHub [5], довідку бібліотеки Arduino® [6] та в інтернет-магазині [7], де Ви зможете доповнити свою плату датчиками, приводами тощо.

16.6 Відновлення плати

Усі плати Arduino мають вбудований завантажувач, який дозволяє перепрошувати плату через USB. Якщо ескіз блокує процесор, а плата більше не доступна через USB, це так
можна увійти в режим завантажувача, двічі натиснувши кнопку скидання відразу після ввімкнення живлення.

Роз'єми роз'єму

17 J1 Micro USB

Pin	функція	Тип	опис
1	VBUS	потужність	5 В USB живлення
2	D-	Диференціал	USB диференціальні дані –
3	D+	Диференціал	USB диференціальні дані +
4	ID	цифровий	Невикористаний
5	GND	потужність	Земля

18 JP1

Pin	функція	Тип	опис
1	TX1	цифровий	UART TX / цифровий контакт 1
2	RX0	цифровий	UART RX / цифровий контакт 0
3	RST	цифровий	Скинути
4	GND	потужність	Земля
5	D2	цифровий	Цифровий контакт 2
6	D3	цифровий	Цифровий контакт 3
7	D4	цифровий	Цифровий контакт 4
8	D5	цифровий	Цифровий контакт 5
9	D6	цифровий	Цифровий контакт 6
10	D7	цифровий	Цифровий контакт 7
11	D8	цифровий	Цифровий контакт 8
12	D9	цифровий	Цифровий контакт 9
13	D10	цифровий	Цифровий контакт 10
14	D11	цифровий	Цифровий контакт 11
15	D12	цифровий	Цифровий контакт 12

19 JP2

Pin	функція	Тип	опис
1	D13	цифровий	Цифровий контакт 13
2	3.3 В	потужність	Живлення 3.3В
3	REF	Аналоговий	NC
4	A0	Аналоговий	Аналоговий контакт 0
5	A1	Аналоговий	Аналоговий контакт 1
6	A2	Аналоговий	Аналоговий контакт 2
7	A3	Аналоговий	Аналоговий контакт 3
8	A4	Аналоговий	Аналоговий контакт 4
9	A5	Аналоговий	Аналоговий контакт 5
10	A6	Аналоговий	Аналоговий контакт 6
11	A7	Аналоговий	Аналоговий контакт 7
12	VUSB	потужність	USB вхід Voltage
13	REC	цифровий	БУЦЕЛ
14	GND	потужність	Земля
15	VIN номер	потужність	томtage Вхід

Примітка: Аналоговий довідковий томtage фіксується на +3.3 В. A0-A3 підключені до АЦП RP2040. A4-A7 підключаються до АЦП Nina W102. Крім того, A4 і A5 використовуються спільно з шиною I2C RP2040 і кожен підтягується за допомогою резисторів 4.7 кОм.

20 Накладка RP2040 SWD

Pin	функція	Тип	опис
1	SWDIO	цифровий	Лінія даних SWD
2	GND	цифровий	Земля
3	SWCLK	цифровий	Годинник SWD
4	+3V3	цифровий	+3V3 Power Rail
5	TP_RESETN	цифровий	Скинути

21 Nina W102 SWD Pad

Pin	функція	Тип	опис
1	TP_RST	цифровий	Скинути
2	TP_RX	цифровий	Серійний Rx
3	TP_TX	цифровий	Послідовний Tx
4	TP_GPIO0	цифровий	GPIO0

Механічна інформація

Дерево живлення топології Arduino Nano RP2040 Connect

Сертифікати

22 Декларація відповідності CE DoC (ЄС)

Ми заявляємо під свою виняткову відповідальність, що вищезгадані продукти відповідають основним вимогам наступних директив ЄС і, отже, відповідають вимогам вільного переміщення на ринках, що включають Європейський Союз (ЄС) та Європейську економічну зону (ЄЕЗ).

23 Декларація відповідності вимогам ЄС RoHS & REACH

211 01/19/2021

Плати Arduino відповідають Директиві RoHS 2 2011/65/EU Європейського парламенту та Директиві RoHS 3 2015/863/EU Ради від 4 червня 2015 року щодо
обмеження використання деяких небезпечних речовин в електричному та електронному обладнанні.

Речовина	Максимальний ліміт (ppm)
Свинець (Pb)	1000
Кадмій (кд)	100
Ртуть (Hg)	1000
Шестивалентний хром (Cr6+)	1000
Полібромовані біфеніли (PBB)	1000
Полібромовані дифенілові ефіри (ПБДЕ)	1000
Біс(2-Етилгексил} фталат (DEHP)	1000
Бензилбутилфталат (BBP)	1000
Дибутилфталат (DBP)	1000
Діізобутилфталат (DIBP)	1000

Винятки: винятків не вимагається.

Плати Arduino повністю відповідають відповідним вимогам Регламенту Європейського Союзу (EC) 1907/2006 щодо реєстрації, оцінки, авторизації та обмеження хімічних речовин (REACH). Ми не оголошуємо жодного з SVHC (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), перелік речовин-кандидатів, що викликають дуже велике занепокоєння для отримання дозволу, наразі опублікований ECHA, присутній у всіх продуктах (а також в упаковці) у кількостях, загальних у концентрації, що дорівнює або перевищує 0.1%. Наскільки нам відомо, ми також заявляємо, що наша продукція не містить жодної з речовин, зазначених у «Списку авторизації» (Додаток XIV до регламенту REACH) і речовин, що викликають дуже велике занепокоєння (SVHC) у будь-яких значних кількостях, як зазначено. згідно з Додатком XVII до списку кандидатів, опублікованого ECHA (Європейське хімічне агентство) 1907/2006/EC.

24 Декларація про конфлікт корисних копалин

Як глобальний постачальник електронних та електричних компонентів, Arduino усвідомлює свої зобов’язання щодо законів і правил, що стосуються конфліктних корисних копалин, зокрема Закону Додда-Френка про реформу Уолл-стріт та захист прав споживачів, розділ 1502. Arduino безпосередньо не створює та не обробляє конфлікти. мінерали, такі як олово, тантал, вольфрам або золото.
Конфліктні мінерали містяться в наших продуктах у вигляді припою або як компонент металевих сплавів. У рамках нашої належної перевірки Arduino зв’язався з постачальниками компонентів у нашому ланцюжку поставок, щоб перевірити їхню відповідність правилам. На основі інформації, отриманої на даний момент, ми заявляємо, що наша продукція містить конфліктні мінерали, отримані з вільних від конфліктів районів.

25 Застереження FCC

Будь-які зміни або модифікації, не схвалені прямо стороною, відповідальною за відповідність, можуть позбавити користувача права використовувати обладнання.
Цей пристрій відповідає частині 15 правил FCC. Експлуатація залежить від таких двох умов:

1. Цей пристрій не може створювати шкідливих перешкод
2. цей пристрій має приймати будь-які отримані перешкоди, включно з перешкодами, які можуть спричинити небажану роботу.

Заява FCC про вплив радіочастотного випромінювання:

1. Цей передавач не можна розміщувати або працювати в поєднанні з будь-якою іншою антеною чи передавачем.
2. Це обладнання відповідає обмеженням радіочастотного випромінювання, встановленим для неконтрольованого середовища.
3. Це обладнання слід встановлювати та використовувати на мінімальній відстані 20 см між радіатором і вашим тілом.

Українська: Посібники користувача для радіоапаратури, звільненої від ліцензії, повинні містити наступне або еквівалентне повідомлення на видному місці в посібнику користувача або, як варіант, на пристрої, або на обох. Цей пристрій відповідає стандартам RSS, звільненим від ліцензії Міністерства промисловості Канади. Експлуатація здійснюється за наступних двох умов:

• цей пристрій може не створювати перешкод
• цей пристрій має приймати будь-які перешкоди, включно з перешкодами, які можуть спричинити небажану роботу пристрою.

Попередження IC SAR:

Українська Це обладнання повинно бути встановлене та експлуатуватися на відстані не менше 20 см між радіатором і вашим тілом.
Французька: Lors de l' installation et de l' exploitation de ce dispositif, la distance entre le radiateur et le corps est d'au moins 20 cm.
Важливо: Робоча температура ІО не може перевищувати 85 ℃ і не повинна бути нижче -40 ℃.
Цим Arduino Srl заявляє, що цей продукт відповідає основним вимогам та іншим відповідним положенням Директиви 201453/ЄС. Цей продукт дозволено використовувати в усіх країнах-членах ЄС.

Смуги частот	Максимальна вихідна потужність (ERP)
2400-2483.5 МГц	17 дБм

26 Інформація про компанію

Назва компанії	Arduino Srl
Адреса компанії	Via Ferruccio Pelli 14, 6900 Lugano, TI (Ticino), Швейцарія

27 Довідкова документація

посилання	Посилання
Arduino IDE (настільний стіл)	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino IDE (хмара)	https://create.arduino.cc/editor
Cloud IDE Початок роботи	https://create.arduino.cc/projecthub/Arduino_Genuino/getting- started-with-arduino-web-editor-4b3e4a
Arduino Webсайт	https://www.arduino.cc/
Центр проекту	https://create.arduino.cc/projecthub? by=part&part_id=11332&sort=trending
Бібліотека PDM (мікрофон).	https://www.arduino.cc/en/Reference/PDM
WiFiNINA (WiFi, W102) Бібліотека	https://www.arduino.cc/en/Reference/WiFiNINA
Бібліотека ArduinoBLE (Bluetooth, W-102).	https://www.arduino.cc/en/Reference/ArduinoBLE
Бібліотека ІДУ	https://www.arduino.cc/en/Reference/Arduino_LSM6DS3
Інтернет магазин	https://store.arduino.cc/

28 Історія версій

Дата	Ревізія	Зміни
03	1	Перший випуск

 

Дізнайтеся більше про цей посібник і завантажте PDF:

Документи / Ресурси

	ARDUINO ABX00053 Nano RP2040 Підключення за допомогою заголовка [pdfПосібник користувача ABX00053, Nano RP2040 Підключення за допомогою заголовка
	ARDUINO ABX00053 Nano RP2040 Підключення за допомогою заголовка [pdfПосібник користувача ABX00053, Nano RP2040 Підключення за допомогою заголовка
	ARDUINO ABX00053 Nano RP2040 Підключення за допомогою заголовка [pdfПосібник користувача ABX00053, Nano RP2040 Підключення за допомогою заголовка

Список літератури

• Посібник користувача