Посібник користувача плати розробки ARDUINO Nano 33 BLE Sense
опис
Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 — це мініатюрний модуль, що містить модуль NINA B306 на основі Nordic nRF52480 і містить Cortex M4F. BMI270 і BMM150 разом забезпечують 9-осьовий IMU. Модуль можна встановити або як DIP-компонент (під час монтажу штифтових роз’ємів), або як SMT-компонент, безпосередньо припаявши його через зубчасті колодки.
Цільові області
Конструктор, покращення, додаток IoT
особливості
Модуль NINA B306
- Процесор
- 64 МГц Arm® Cortex®-M4F (з FPU)
- 1 МБ Flash + 256 КБ RAM
- Багатопротокольне радіо Bluetooth® 5
- 2 Мбіт/с
- CSA №2
- Рекламні розширення
- Далекобійний
- +8 дБм потужності TX
- -95 дБм чутливості
- 4.8 мА в TX (0 дБм)
- 4.6 мА в RX (1 Мбіт/с)
- Інтегрований балун з одностороннім виходом 50 Ом
- Підтримка радіо IEEE 802.15.4
- Нитка
- Zigbee
- Периферійні пристрої
- Повношвидкісний USB 12 Мбіт/с
- NFC-A tag
- Підсистема безпеки Arm CryptoCell CC310
- QSPI/SPI/TWI/I²S/PDM/QDEC
- Висока швидкість 32 МГц SPI
- Інтерфейс Quad SPI 32 МГц
- EasyDMA для всіх цифрових інтерфейсів
- 12-розрядний АЦП 200 к/с
- 128-розрядний співпроцесор AES/ECB/CCM/AAR
- ІМТ270 6-осьовий IMU (акселерометр і гіроскоп)
- 16-бітний
- 3-осьовий акселерометр з діапазоном ±2g/±4g/±8g/±16g
- 3-осьовий гіроскоп із діапазоном ±125dps/±250dps/±500dps/±1000dps/±2000dps
- BMM150 3-осьовий IMU (магнітометр)
- 3-осьовий цифровий геомагнітний датчик
- Роздільна здатність 0.3 мкТ
- ±1300μT (вісь x,y), ±2500μT (вісь z)
- LPS22HB (барометр і датчик температури)
- Діапазон абсолютного тиску від 260 до 1260 гПа з 24-бітовою точністю
- Можливість високого надлишкового тиску: 20-кратна повна шкала
- Вбудована температурна компенсація
- 16-бітний вихід даних про температуру
- Частота вихідних даних від 1 Гц до 75 Гц. Функції переривання: готовність даних, прапорці FIFO, порогові значення тиску
- HS3003 Датчик температури та вологості
- Діапазон відносної вологості 0-100%.
- Точність вологості: ±1.5% RH, типова (HS3001, від 10 до 90% RH, 25°C)
- Точність датчика температури: ±0.1°C, типова
- Вихідні дані про вологість і температуру до 14 біт
- APDS-9960 (Цифровий датчик наближення, навколишнє освітлення, RGB і датчик жестів)
- Розпізнавання навколишнього світла та кольору RGB із фільтрами, що блокують УФ та ІЧ
- Дуже висока чутливість – ідеально підходить для роботи за темним склом
- Розпізнавання наближення з відхиленням навколишнього світла
- Складне розпізнавання жестів
- MP34DT06JTR (Цифровий мікрофон)
- AOP = 122.5 dbSPL
- Співвідношення сигнал/шум 64 дБ
- Всеспрямована чутливість
- –26 dBFS ± 3 дБ чутливість
- MP2322 DC-DC
- Регулює вхідний об’ємtage від до 21 В з мінімальною ефективністю 65% при мінімальному навантаженні
- Понад 85% ККД при 12 В
Правління
Як і всі плати форм-фактору Nano, Nano 33 BLE Sense Rev2 не має зарядного пристрою, але її можна живити через USB або роз’єми.
ПРИМІТКА: Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 підтримує лише 3.3VI/Os і НЕ толерантний до 5 В, тому переконайтеся, що ви не підключаєте сигнали 5 В безпосередньо до цієї плати, інакше вона буде пошкоджена. Крім того, на відміну від плат Arduino Nano, які підтримують роботу 5 В, контакт 5 В НЕ забезпечуєtage, але швидше підключений через перемичку до входу живлення USB.
Рейтинги
Рекомендовані умови експлуатації
| символ | опис | Хв | Макс |
| Консервативні температурні обмеження для всієї плати: | -40 °C (40 °F) | 85°C (185°F) |
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 |
Функціональне завершенняview
Топологія плати
Вгорі:
Топологія плати зверху
| посилання | опис | посилання | опис |
| U1 | Модуль NINA-B306 Модуль Bluetooth® Low Energy 5.0 | U6 | MP2322GQH Понижуючий перетворювач |
| U2 | Датчик BMI270 IMU | PB1 | IT-1185AP1C-160G-GTR Кнопка |
| U3 | MP34DT06JTR MEMS мікрофон | U8 | Датчик вологості HS3003 |
| U7 | Магнітометр BMM150 IC | DL1 | Лід Л |
| U5 | Модуль середовища APDS-9660 | DL2 | Світлодіодне живлення |
| U9 | LPS22HBTR Датчик тиску IC |
Внизу:
| посилання | опис | посилання | опис |
| SJ1 | Перемичка VUSB | SJ2 | D7 Джемпер |
| SJ3 | Джемпер 3 на 3 | SJ4 | D8 Джемпер |
Процесор
Основним процесором є Arm® Cortex®-M4F, що працює на частоті до 64 МГц. Більшість його контактів підключено до зовнішніх роз’ємів, однак деякі зарезервовані для внутрішнього зв’язку з бездротовим модулем і бортовими внутрішніми периферійними пристроями I2C (IMU та Crypto).
ПРИМІТКА: На відміну від інших плат Arduino Nano, контакти A4 і A5 мають внутрішнє підтягування і за замовчуванням використовуються як шина I2C, тому використання в якості аналогових входів не рекомендується.
ІДУ
Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 надає можливості IMU з 9 осями за допомогою комбінації мікросхем BMI270 і BMM150. BMI270 містить як триосьовий гіроскоп, так і триосьовий акселерометр, тоді як BMM150 здатний сприймати зміни магнітного поля в усіх трьох вимірах. Отриману інформацію можна використовувати для вимірювання необроблених параметрів руху, а також для машинного навчання.
LPS22HB (U9) Барометр і датчик температури
Інтегральна схема датчика тиску LPS22HB (U9) містить як п’єзорезистивний датчик абсолютного тиску, так і датчик температури, інтегрований у невелику мікросхему. Датчик тиску (U9) взаємодіє з основним мікроконтролером (U1) через інтерфейс I2C. Чутливий елемент складається з мікромеханічної підвішеної мембрани для вимірювання абсолютного тиску та включає внутрішній міст Уітстона для вимірювання п’єзорезистивних елементів. Перепади температури компенсуються вбудованим датчиком температури. Абсолютний тиск може коливатися від 260 до 1260 гПа. Дані про тиск можна опитувати через I2C з довжиною до 24 біт, тоді як дані про температуру можна опитувати з 16 бітами. Бібліотека Arduino_LPS22HB забезпечує готову до використання реалізацію протоколу I2C з цим чіпом
HS3003 (U8) Датчик відносної вологості та температури
HS3003 (U8) — це датчик MEMS, призначений для точного вимірювання відносної вологості та температури в невеликій упаковці. Температурна компенсація та калібрування виконуються на мікросхемі без використання зовнішньої схеми. HS3003 може вимірювати відносну вологість від 0% до 100% RH із швидким часом відгуку (менше 4 секунд). Вбудований датчик температури (використовується для компенсації) має температурну точність ±0.1°C. U8 спілкується через головний мікроконтролер через шину I2C.
Виявлення жестів
Розпізнавання жестів використовує чотири спрямовані фотодіоди для сприйняття відбитої ІЧ-енергії (джерело вбудованого світлодіода) для перетворення інформації про фізичний рух (тобто швидкості, напрямку та відстані) у цифрову інформацію. Архітектура механізму жестів включає автоматичну активацію (на основі результатів механізму Proximity), віднімання зовнішнього освітлення, скасування перехресних перешкод, подвійні 8-розрядні перетворювачі даних, енергозберігаючу затримку між перетвореннями, 32-набір даних FIFO та зв’язок I2C, керований перериваннями. . Механізм жестів задовольняє широкий спектр вимог до жестів мобільних пристроїв: прості жести ВГОРУ-ВНИЗ-ВПРАВО-ВЛІВО або більш складні жести можна точно розпізнати. Споживання електроенергії та рівень шуму зведені до мінімуму завдяки регульованій синхронізації ІЧ-світлодіода
Виявлення близькості
Функція визначення наближення забезпечує вимірювання відстані (наприклад, від екрана мобільного пристрою до вуха користувача) за допомогою фотодіода, що детектує відбиту ІЧ-енергію (джерело вбудованого світлодіода). Події виявлення/звільнення викликані перериванням і виникають щоразу, коли результат близькості перетинає верхнє та/або нижнє порогове значення. Механізм наближення має регістри регулювання зміщення для компенсації зміщення системи, викликаного небажаними віддзеркаленнями ІЧ-енергії, що з’являються на датчику. Інтенсивність ІЧ-світлодіода налаштована на заводі, щоб усунути необхідність калібрування кінцевого обладнання через варіації компонентів. Результати наближення додатково покращуються завдяки автоматичному вирахуванню навколишнього освітлення.
Виявлення кольору та ALS
Функція виявлення кольору та ALS надає дані про інтенсивність червоного, зеленого, синього та чіткого світла. Кожен із каналів R, G, B, C має фільтр блокування УФ- та ІЧ-променів і спеціальний конвертер даних, що виробляє 16-бітні дані одночасно. Ця архітектура дозволяє програмам точно вимірювати навколишнє освітлення та сприймати колір, що дає змогу пристроям обчислювати колірну температуру та керувати підсвічуванням дисплея.
Цифровий мікрофон
MP34DT06JTR — це надкомпактний, малопотужний, всеспрямований цифровий мікрофон MEMS, побудований з ємнісним чутливим елементом і інтерфейсом IC.
Чутливий елемент, здатний виявляти акустичні хвилі, виготовляється за допомогою спеціального процесу мікрообробки кремнію, призначеного для виробництва аудіодатчиків.
Силове дерево
Плата може живитися через USB-роз'єм, VIN або VUSB контакти на роз'ємах.
Силове дерево
ПРИМІТКА: Оскільки VUSB живить VIN через діод Шотткі та регулятор DC-DC, вказаний мінімальний вхідний об’ємtage становить 4.5 В мінімальний об’єм живленняtage з USB необхідно збільшити до обtage в діапазоні від 4.8 В до 4.96 В залежно від споживаного струму.
Експлуатація дошки
Початок роботи – IDE
Якщо ви хочете програмувати свій Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 в режимі офлайн, вам потрібно встановити Arduino Desktop IDE [1]. Щоб під’єднати Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 до комп’ютера, вам знадобиться USB-кабель Micro-B. Це також забезпечує живлення плати, про що свідчить світлодіод.
Початок роботи – Arduino Web редактор
Усі плати Arduino, включаючи цю, працюють на Arduino «з коробки». Web Редактор, просто встановивши простий плагін.
Arduino Web Редактор розміщено в Інтернеті, тому він завжди буде оновлений із найновішими функціями та підтримкою для всіх дощок. Дотримуйтесь, щоб розпочати кодування в браузері та завантажити свої ескізи на дошку.
Початок роботи – Arduino IoT Cloud
Усі продукти з підтримкою Arduino IoT підтримуються в Arduino IoT Cloud, що дозволяє вам реєструвати, складати графіки та аналізувати дані датчиків, запускати події та автоматизувати ваш будинок або бізнес.
Sample Skets
Sampескізи для Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 можна знайти в “Examples» в Arduino IDE або в розділі «Документація» Arduino Pro webсайт.
Інтернет-ресурси
Тепер, коли ви ознайомилися з основами того, що ви можете робити з платою, ви можете досліджувати безмежні можливості, які вона надає, перевіряючи захоплюючі проекти на ProjectHub, Arduino Library Reference та онлайн-магазині, де ви зможете доповнити свою плату датчики, виконавчі механізми та інше.
Відновлення плати
Усі плати Arduino мають вбудований завантажувач, який дозволяє перепрошувати плату через USB. Якщо ескіз блокує процесор і плата більше не доступна через USB, можна увійти в режим завантажувача, двічі натиснувши кнопку скидання відразу після включення живлення.
Роз'єми роз'єму
Розпіновка
USB
| Pin | функція | Тип | опис |
| 1 | VUSB | потужність | Вхід джерела живлення. Якщо плата живиться через VUSB від заголовка, це вихід (1) |
| 2 | D- | Диференціальний | USB диференціальні дані – |
| 3 | D+ | Диференціальний | USB диференціальні дані + |
| 4 | ID | Аналоговий | Вибирає функціональні можливості хоста/пристрою |
| 5 | GND | потужність | потужність землею |
Заголовки
На платі є два 15-контактні роз'єми, які можуть бути зібрані за допомогою штифтових роз'ємів або припаяні через замкнуті переходи.
| Pin | функція | Тип | опис |
| 1 | D13 | цифровий | GPIO |
| 2 | +3V3 | Вимкнення живлення | Внутрішньо генерована вихідна потужність на зовнішні пристрої |
| 3 | AREF | Аналоговий | Аналоговий довідник; можна використовувати як GPIO |
| 4 | A0/DAC0 | Аналоговий | вхід/вихід АЦП; можна використовувати як GPIO |
| 5 | A1 | Аналоговий | АЦП в; можна використовувати як GPIO |
| 6 | A2 | Аналоговий | АЦП в; можна використовувати як GPIO |
| 7 | A3 | Аналоговий | АЦП в; можна використовувати як GPIO |
| 8 | А4/ПДД | Аналоговий | АЦП в; I2C SDA; Може використовуватися як GPIO (1) |
| 9 | A5/SCL | Аналоговий | АЦП в; I2C SCL; Може використовуватися як GPIO (1) |
| 10 | A6 | Аналоговий | АЦП в; можна використовувати як GPIO |
| 11 | A7 | Аналоговий | АЦП в; можна використовувати як GPIO |
| 12 | VUSB | Вхід/Вихід живлення | Зазвичай NC; можна підключити до VUSB-контакту USB-роз'єму шляхом замикання перемички |
| 13 | RST | Цифровий вхід | Активний низький вхід для скидання (дублікат контакту 18) |
| 14 | GND | потужність | потужність землею |
| 15 | VIN номер | Вхід живлення | Vin Вхідна потужність |
| 16 | TX | цифровий | USART TX; можна використовувати як GPIO |
| 17 | RX | цифровий | USART RX; можна використовувати як GPIO |
| 18 | RST | цифровий | Активний низький вхід для скидання (дублікат контакту 13) |
| 19 | GND | потужність | потужність землею |
| 20 | D2 | цифровий | GPIO |
| 21 | D3/ШІМ | цифровий | GPIO; можна використовувати як ШІМ |
| 22 | D4 | цифровий | GPIO |
| 23 | D5/ШІМ | цифровий | GPIO; можна використовувати як ШІМ |
| 24 | D6/ШІМ | цифровий | GPIO, може використовуватися як ШІМ |
| 25 | D7 | цифровий | GPIO |
| 26 | D8 | цифровий | GPIO |
| 27 | D9/ШІМ | цифровий | GPIO; можна використовувати як ШІМ |
| 28 | D10/ШІМ | цифровий | GPIO; можна використовувати як ШІМ |
| 29 | D11/MOSI | цифровий | SPI MOSI; можна використовувати як GPIO |
Налагодження
На нижній стороні плати, під модулем зв’язку, сигнали налагодження розташовані у вигляді тестових майданчиків 3 × 2 з кроком 100 mil із вилученим контактом 4. Вивід 1 зображено на Рисунок 3 – Розташування роз’ємів
| Pin | функція | Тип | опис |
| 1 | +3V3 | Вимкнення живлення | Внутрішня вихідна потужність, яка буде використовуватися як обtage посилання |
| 2 | SWD | цифровий | nRF52480 Однопровідні налагоджувальні дані |
| 3 | SWCLK | Цифровий вхід | nRF52480 Однопровідний годинник налагодження |
| 5 | GND | потужність | потужність землею |
| 6 | RST | Цифровий вхід | Активний низький вхід для скидання |
Механічна інформація
Контур плати та монтажні отвори
Міри дошки змішані між метричними та імперськими. Імперські міри використовуються для підтримки кроку сітки 100 міл між рядами штифтів, щоб дозволити їм підходити до макета, тоді як довжина дошки є метричною.
Розмітка дошки
Сертифікати
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).
Декларація відповідності вимогам ЄС RoHS & REACH 211 01
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.
Декларація конфліктних корисних копалин
Як глобальний постачальник електронних та електричних компонентів, Arduino усвідомлює наші зобов’язання щодо законів і правил, що стосуються конфліктних мінералів, зокрема Закону Додда Френка Уолл-стріт про реформу та захист споживачів, розділ 1502. Arduino не здійснює безпосередньо джерело та не переробляє конфліктні мінерали. наприклад, 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 їх постійну відповідність нормам. На основі інформації, отриманої на даний момент, ми заявляємо, що наша продукція містить конфліктні мінерали, отримані з вільних від конфлікту районів.
Застереження FCC
Будь-які зміни або модифікації, не схвалені прямо стороною, відповідальною за відповідність, можуть позбавити користувача права використовувати обладнання.
- Цей пристрій не може створювати шкідливих перешкод
- цей пристрій має приймати будь-які отримані перешкоди, включно з перешкодами, які можуть спричинити небажану роботу.
Заява FCC про вплив радіочастотного випромінювання:
- Цей передавач не можна розміщувати або працювати в поєднанні з будь-якою іншою антеною чи передавачем.
- Це обладнання відповідає обмеженням радіочастотного випромінювання, встановленим для неконтрольованого середовища.
- Це обладнання слід встановлювати та використовувати на мінімальній відстані 20 см між радіатором і вашим тілом.
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 стандарту(ам) RSS, звільненим від ліцензії Міністерства промисловості Канади. Експлуатація здійснюється за наступних двох умов:
- Цей пристрій не може створювати перешкод
- цей пристрій має приймати будь-які перешкоди, включно з перешкодами, які можуть спричинити небажану роботу пристрою.
Попередження IC SAR
Це обладнання слід встановлювати та використовувати на мінімальній відстані 20 см між радіатором і вашим тілом.
важливо: Робоча температура EUT не може перевищувати 85 ℃ і не повинна бути нижчою за -40 ℃.
Цим Arduino Srl заявляє, що цей продукт відповідає основним вимогам та іншим відповідним положенням Директиви 2014/53/ЄС. Цей продукт дозволено використовувати в усіх країнах-членах ЄС.
| Смуги частот | Максимальна вихідна потужність (ERP) |
| 863-870 МГц | Уточнюється |
Інформація про компанію
| Назва компанії | Arduino Srl |
| Адреса компанії | Via Andrea Appiani 25 20900 MONZA Італія |
Довідкова документація
| довідка | Посилання |
| Arduino IDE (настільний стіл) | https://www.arduino.cc/en/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 |
| Форум | http://forum.arduino.cc/ |
| Ніна B306 | https://content.u-blox.com/sites/default/files/NINA-B3_DataSheet_UBX-17052099.pdf |
| Бібліотека Arduino_LPS22HB | https://github.com/arduino-libraries/Arduino_LPS22HB |
| Бібліотека Arduino_APDS9960 | https://github.com/arduino-libraries/Arduino_APDS9960 |
| ProjectHub | https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending |
| Довідка бібліотеки | https://www.arduino.cc/reference/en/ |
Історія версій
| Дата | Ревізія | Зміни |
| 10 | 3 | Оновлено з урахуванням змін Rev2: LSM9DS1 -> BMI270+Bmm150, HTS221 -> HS3003, MPM3610 -> MP2322, модифікація друкованої плати |
| 08 | 2 | Оновлення посилань на довідкову документацію |
| 04 | 1 | Загальні оновлення даних |
Документи / Ресурси
 |
Плата розробки ARDUINO Nano 33 BLE Sense [pdfПосібник користувача Nano 33 BLE Sense Development Board, Nano 33 BLE Sense, Nano 33, BLE Sense Development Board, Nano 33 Development Board, Development Board, ABX00069 |
