ARDUINO ABX00027 Scheda di sviluppo IoT Nano 33
Caratteristiche
SAMD21G18A
- Processore
- 256KB Flash
- 32KB Flash
- Reset all'accensione (POR) e rilevamento Brown Out (BOD)
- Periferiche
- DMA a 12 canali
- Sistema di eventi a 12 canali
- 5x timer/contatore a 16 bit
- 3 timer/contatori a 24 bit con funzioni estese
- RTC a 32 bit
- Timer di controllo
- Generatore CRC-32
- USB host/dispositivo a piena velocità con 8 endpoint
- 6xSERCOM (USART, I2C, SPI, LIN)
- I2S a due canali
- 12 bit 350ksps ADC (fino a 16 bit con oversampling)
- DAC a 10 bit 350ksps
- Controller interrupt esterno (fino a 16 linee)
Nina W102
- Modulo
- CPU Dual Core Tensilica LX6 fino a 240 MHz
- 448 KB di ROM, 520 KB di SRAM, 2 MB di flash
- Wifi
- IEEE 802.11b fino a 11 Mbit
- IEEE 802.11g fino a 54 MBit
- IEEE 802.11n fino a 72 MBit
- 2.4 GHz, 13 canali
- Potenza di uscita 16dBm
- 19 dBm EIRP
- -96 dBm di sensibilità
- Bluetooth BR/EDR
- Max 7 periferiche
- 2.4 GHz, 79 canali
- Fino a 3 Mbit / s
- Potenza di uscita di 8 dBm a 2/3 Mbit/s
- 11 dBm EIRP a 2/3 Mbit/s
- Sensibilità di 88 dBm
- Bluetooth a basso consumo energetico
- Bluetooth 4.2 a doppia modalità
- 2.4GHz 40 canali
- Potenza di uscita di 6 dBm
- 9 dBm EIRP
- Sensibilità di 88 dBm
- Fino a 1 Mbit/
- MPM3610 (CC-CC)
- Regola l'input voltage da un massimo di 21V con un rendimento minimo del 65% a carico minimo
- Più dell'85% di efficienza a 12V
- ATECC608A (Criptochip)
- Coprocessore crittografico con archiviazione sicura delle chiavi basata su hardware
- Archiviazione protetta per un massimo di 16 chiavi, certificati o dati
- ECDH: FIPS SP800-56A curva ellittica Diffie-Hellman
- Supporto per curva ellittica P256 standard NIST
- Hash SHA-256 e HMAC incluso il salvataggio/ripristino del contesto fuori dal chip
- Crittografa/decodifica AES-128, moltiplicazione del campo di Galois per GCM
- LSM6DSL (IMU a 6 assi)
- Accelerometro 3D e giroscopio 3D sempre attivi
- Basato su Smart FIFO fino a 4 KByte
- ±2/±4/±8/±16 g fondo scala
- ±125/±250/±500/±1000/±2000 DPS fondo scala
Il Consiglio
Come tutte le schede con fattore di forma Nano, Nano 33 IoT non ha un caricabatteria ma può essere alimentato tramite USB o header.
NOTA: Arduino Nano 33 IoT supporta solo 3.3VI/O e NON è tollerante a 5V, quindi assicurati di non collegare direttamente segnali a 5V a questa scheda o verrà danneggiata. Inoltre, a differenza delle schede Arduino Nano che supportano il funzionamento a 5V, il pin 5V NON fornisce voltage ma è piuttosto collegato, tramite un ponticello, all'ingresso di alimentazione USB.
1.1 Es. applicazioneamples
Stazione metereologica: Utilizzando Arduino Nano 33 IoT insieme a un sensore e un display OLED, possiamo creare una piccola stazione meteorologica che comunica temperatura, umidità ecc. direttamente al tuo telefono.
Monitoraggio della qualità dell'aria: Una cattiva qualità dell'aria può avere seri effetti sulla salute. Assemblando il Nano 33 IoT, con un sensore e un monitor, puoi assicurarti che la qualità dell'aria sia mantenuta negli ambienti interni. Collegando l'assembly hardware a un'applicazione/API IoT, riceverai valori in tempo reale.
Tamburo d'aria: Un progetto veloce e divertente è creare un piccolo tamburo ad aria. Collega il tuo Nano 33 IoT e carica il tuo schizzo da Create Web Editor e inizia a creare ritmi con la tua workstation audio di tua scelta.
Valutazioni
Condizioni operative consigliate
Simbolo | Descrizione | Minimo | Massimo |
Limiti termici conservativi per l'intera tavola: | -40°C (40°F) | 85°C ( 185°F) |
Consumo energetico
Simbolo | Descrizione | Minimo | Tipo | Massimo | Unità |
VINMax | Ingresso massimo voltage dal pad VIN | -0.3 | – | 21 | V |
VUSB Max | Ingresso massimo voltage dal connettore USB | -0.3 | – | 21 | V |
PMassimo | Consumo energetico massimo | – | – | Da confermare | mW |
Funzionaleview
Topologia della scheda
Rif. | Descrizione | Rif. | Descrizione |
U1 | Controller ATSAMD21G18A | U3 | Sensore IMU LSM6DSOXTR |
U2 | Modulo WiFi/BLE NINA-W102-00B | U4 | Chip crittografico ATECC608A-MAHDA-T |
J1 | Connettore Micro USB | PB1 | IT-1185-160G-GTR Pulsante |
Rif. | Descrizione | Rif. | Descrizione |
SJ1 | Ponte di saldatura aperto (VUSB) | SJ4 | Ponte a saldare chiuso (+3V3) |
TP | Punti di prova | xx | Lorem Ipsum |
Processore
Il processore principale è un Cortex M0+ che funziona fino a 48 MHz. La maggior parte dei suoi pin sono collegati alle intestazioni esterne, tuttavia alcuni sono riservati alla comunicazione interna con il modulo wireless e le periferiche I2C interne a bordo (IMU e Crypto).
NOTA: A differenza di altre schede Arduino Nano, i pin A4 e A5 hanno un pull-up interno e l'impostazione predefinita da utilizzare come bus I2C, quindi non è consigliato l'uso come ingressi analogici. La comunicazione con NINA W102 avviene attraverso una porta seriale e un bus SPI attraverso i seguenti pin.
Perno SAMD21 | Acronimo SAMD21 | NINA Perno | Acronimo NINA | Descrizione |
13 | PA08 | 19 | RESET_N | Reset |
39 | PA27 | 27 | GPIO0 | Richiesta di attenzione |
41 | PA28 | 7 | GPIO33 | Riconoscere |
23 | PA14 | 28 | GPIO5 | SPICS |
21 | GPIO19 | UARTRTS | ||
24 | PA15 | 29 | GPIO18 | SPI CLK |
20 | GPIO22 | UARTCTS | ||
22 | PA13 | 1 | GPIO21 | SPI MISO |
21 | PA12 | 36 | GPIO12 | SPI MOSI |
31 | PA22 | 23 | GPIO3 | Processore TX Nina RX |
32 | PA23 | 22 | GPIO1 | Processore RX Nina TX |
Modulo di comunicazione WiFi/BT
Nina W102 è basato su ESP32 e viene fornito con uno stack software pre-certificato da Arduino. Il codice sorgente per il firmware è disponibile [9].
NOTA: La riprogrammazione del firmware del modulo wireless con uno personalizzato invaliderà la conformità agli standard radio certificati da Arduino, quindi non è consigliabile a meno che l'applicazione non venga utilizzata in laboratori privati lontani da altre apparecchiature elettroniche e persone. L'uso del firmware personalizzato sui moduli radio è di esclusiva responsabilità dell'utente. Alcuni dei pin del modulo sono collegati alle intestazioni esterne e possono essere pilotati direttamente da ESP32 a condizione che i pin corrispondenti di SAMD21 siano opportunamente tri-dichiarati. Di seguito è riportato un elenco di tali segnali:
Perno SAMD21 | Acronimo SAMD21 | NINA Perno | Acronimo NINA | Descrizione |
48 | PB03 | 8 | GPIO21 | A7 |
14 | PA09 | 5 | GPIO32 | A6 |
8 | PB09 | 31 | GPIO14 | A5/SCL |
7 | PB08 | 35 | GPIO13 | A4/SD |
3.4 Criptovaluta
Il chip crittografico nelle schede Arduino IoT è ciò che fa la differenza con altre schede meno sicure in quanto fornisce un modo sicuro per archiviare i segreti (come i certificati) e accelera i protocolli sicuri senza mai esporre i segreti in testo normale. È disponibile il codice sorgente per la libreria Arduino che supporta Crypto [10]
3.5 IMU
Arduino Nano 33 IoT ha un'IMU a 6 assi incorporata che può essere utilizzata per misurare l'orientamento della scheda (controllando l'orientamento del vettore di accelerazione di gravità) o per misurare urti, vibrazioni, accelerazione e velocità di rotazione. È disponibile il codice sorgente per la libreria Arduino che supporta l'IMU [11]
3.6 Albero del potere
Operazione a bordo
Per iniziare – IDE
Se vuoi programmare Arduino 33 IoT mentre sei offline, devi installare Arduino Desktop IDE [1] Per collegare Arduino 33 IoT al tuo computer, avrai bisogno di un cavo USB Micro-B. Questo fornisce anche alimentazione alla scheda, come indicato dal LED.
Per iniziare – Arduino Web Redattore
Tutte le schede Arduino, inclusa questa, funzionano immediatamente su Arduino Web Editor [2], semplicemente installando un semplice plugin.
L'Arduino Web Editor è ospitato online, quindi sarà sempre aggiornato con le ultime funzionalità e supporto per tutte le schede. Segui [3] per iniziare a codificare sul browser e caricare i tuoi schizzi sulla tua bacheca.
Per iniziare – Arduino IoT Cloud
Tutti i prodotti Arduino abilitati per IoT sono supportati su Arduino IoT Cloud che ti consente di registrare, rappresentare graficamente e analizzare i dati dei sensori, attivare eventi e automatizzare la tua casa o la tua azienda.
Sampgli schizzi
Sampgli schizzi per Arduino 33 IoT si trovano sia nella sezione “Examples” nell'IDE di Arduino o nella sezione “Documentazione” di Arduino Pro websito [4]
Risorse online
Ora che hai esaminato le basi di ciò che puoi fare con la scheda, puoi esplorare le infinite possibilità che offre controllando progetti entusiasmanti su ProjectHub [5], Arduino Library Reference [6] e il negozio online [7] dove sarà in grado di completare la tua scheda con sensori, attuatori e altro ancora.
Recupero della scheda
Tutte le schede Arduino hanno un bootloader integrato che consente di eseguire il flashing della scheda tramite USB. Nel caso in cui uno sketch blocchi il processore e la scheda non sia più raggiungibile tramite USB, è possibile entrare in modalità bootloader toccando due volte il pulsante di ripristino subito dopo l'accensione.
Pinot connettore
USB
Spillo | Funzione | Tipo | Descrizione |
1 | USB | Energia | Ingresso alimentazione. Se la scheda è alimentata tramite VUSB dall'intestazione, questa è un'uscita
(1) |
2 | D- | Differenziale | Dati differenziali USB – |
3 | D+ | Differenziale | Dati differenziali USB + |
4 | ID | Analogico | Seleziona la funzionalità Host/Dispositivo |
5 | Terra | Energia | Potenza a terra |
La scheda può supportare la modalità host USB solo se alimentata tramite il pin VUSB e se il ponticello vicino al pin VUSB è in corto.
Intestazioni
La scheda espone due connettori a 15 pin che possono essere assemblati con connettori pin o saldati tramite via a corona.
Spillo | Funzione | Tipo | Descrizione |
1 | D13 | Digitale | GPIO |
2 | +3 contro 3 | Spegnere | Uscita di potenza generata internamente a dispositivi esterni |
3 | RIF. | Analogico | Riferimento analogico; può essere utilizzato come GPIO |
4 | LA0/DAC0 | Analogico | Ingresso ADC/uscita DAC; può essere utilizzato come GPIO |
5 | A1 | Analogico | Ingresso ADC; può essere utilizzato come GPIO |
6 | A2 | Analogico | Ingresso ADC; può essere utilizzato come GPIO |
7 | A3 | Analogico | Ingresso ADC; può essere utilizzato come GPIO |
8 | A4/SD | Analogico | Ingresso ADC; I2C SDA; Può essere utilizzato come GPIO (1) |
9 | A5/SCL | Analogico | Ingresso ADC; I2C SCL; Può essere utilizzato come GPIO (1) |
10 | A6 | Analogico | Ingresso ADC; può essere utilizzato come GPIO |
11 | A7 | Analogico | Ingresso ADC; può essere utilizzato come GPIO |
12 | USB | Ingresso/Uscita di alimentazione | Normalmente NC; può essere collegato al pin VUSB del connettore USB cortocircuitando un ponticello |
13 | RST | Ingresso digitale | Ingresso di reset basso attivo (duplicato del pin 18) |
14 | Terra | Energia | Potenza a terra |
15 | Numero di telaio | Potenza in entrata | Vin Potenza in ingresso |
16 | TX | Digitale | USART TX; può essere utilizzato come GPIO |
17 | RX | Digitale | USART RX; può essere utilizzato come GPIO |
18 | RST | Digitale | Ingresso di reset basso attivo (duplicato del pin 13) |
19 | Terra | Energia | Potenza a terra |
20 | D2 | Digitale | GPIO |
21 | D3/PWM | Digitale | GPIO; può essere utilizzato come PWM |
22 | D4 | Digitale | GPIO |
23 | D5/PWM | Digitale | GPIO; può essere utilizzato come PWM |
24 | D6/PWM | Digitale | GPIO, può essere utilizzato come PWM |
25 | D7 | Digitale | GPIO |
26 | D8 | Digitale | GPIO |
Spillo | Funzione | Tipo | Descrizione |
27 | D9/PWM | Digitale | GPIO; può essere utilizzato come PWM |
28 | D10/PWM | Digitale | GPIO; può essere utilizzato come PWM |
29 | D11/MOSI | Digitale | SPI MOSI; può essere utilizzato come GPIO |
30 | D12/MISO | Digitale | SPI MISO; può essere utilizzato come GPIO |
Debug
Sul lato inferiore della scheda, sotto il modulo di comunicazione, i segnali di debug sono disposti come test pad 3×2 con passo 100 mil. Il pin 1 è illustrato nella Figura 3 – Posizioni dei connettori
Spillo | Funzione | Tipo | Descrizione |
1 | +3 contro 3 | Spegnere | Potenza generata internamente da utilizzare come voltage riferimento |
2 | SWD | Digitale | SAMD11 Dati di debug a cavo singolo |
3 | SCCLK | Ingresso digitale | SAMD11 Orologio di debug a filo singolo |
4 | AGGIORNAMENTO | Digitale | Interfaccia di aggiornamento ATMega4809 |
5 | Terra | Energia | Potenza a terra |
6 | RST | Ingresso digitale | Ingresso di ripristino basso attivo |
Informazioni Meccaniche
Profilo della scheda e fori di montaggio
Le misure della tavola sono miste tra metriche e imperiali. Le misure imperiali vengono utilizzate per mantenere una griglia di passo di 100 mil tra le file di pin per consentire loro di adattarsi a una breadboard mentre la lunghezza della scheda è metrica.
Posizioni dei connettori
IL view sotto è dall'alto, tuttavia mostra i pad dei connettori di debug che si trovano sul lato inferiore. I pin evidenziati sono il pin 1 per ogni connettore'
Superiore view:
Metter il fondo a view:
Certificazioni
Dichiarazione di conformità CE DoC (UE)
Dichiariamo sotto la nostra esclusiva responsabilità che i prodotti di cui sopra sono conformi ai requisiti essenziali delle seguenti Direttive UE e pertanto si qualificano per la libera circolazione all'interno dei mercati comprendenti l'Unione Europea (UE) e lo Spazio Economico Europeo (SEE).
Dichiarazione di conformità alla RoHS UE e REACH 211 01/19/2021
Le schede Arduino sono conformi alla Direttiva RoHS 2 2011/65/UE del Parlamento Europeo e alla Direttiva RoHS 3 2015/863/UE del Consiglio del 4 giugno 2015 sulla restrizione dell'uso di determinate sostanze pericolose nelle apparecchiature elettriche ed elettroniche.
Sostanza | Limite massimo (ppm) |
Piombo (Pb) | 1000 |
Cadmio (Cd) | 100 |
Mercurio (Hg) | 1000 |
Cromo esavalente (Cr6+) | 1000 |
Poli bifenili bromurati (PBB) | 1000 |
Eteri di difenile polibromurati (PBDE) | 1000 |
Bis(2-Etilesil}ftalato (DEHP) | 1000 |
Ftalato di butile di benzile (BBP) | 1000 |
Ftalato di dibutile (DBP) | 1000 |
Diisobutil ftalato (DIBP) | 1000 |
Esenzioni: Non sono richieste esenzioni.
Le schede Arduino sono pienamente conformi ai relativi requisiti del Regolamento dell'Unione Europea (CE) 1907/2006 relativo alla registrazione, valutazione, autorizzazione e restrizione delle sostanze chimiche (REACH). Dichiariamo nessuno degli SVHC (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), la Candidate List of Substances of Very High Concern per l'autorizzazione attualmente rilasciata dall'ECHA, è presente in tutti i prodotti (e anche nella confezione) in quantità pari o superiori a 0.1%. Per quanto a nostra conoscenza, dichiariamo inoltre che i nostri prodotti non contengono nessuna delle sostanze elencate nell'"Elenco delle autorizzazioni" (allegato XIV del regolamento REACH) e sostanze estremamente problematiche (SVHC) in quantità significative come specificato dall'Allegato XVII della Candidate list pubblicata dall'ECHA (European Chemical Agency) 1907/2006/EC.
Dichiarazione sui minerali di conflitto
In qualità di fornitore globale di componenti elettronici ed elettrici, Arduino è consapevole dei nostri obblighi in merito a leggi e regolamenti riguardanti i Conflict Minerals, in particolare il Dodd-Frank Wall Street Reform and Consumer Protection Act, Sezione 1502. Arduino non genera o elabora direttamente i conflitti minerali come stagno, tantalio, tungsteno o oro. I minerali di conflitto sono contenuti nei nostri prodotti sotto forma di saldature o come componenti di leghe metalliche. Nell'ambito della nostra ragionevole due diligence, Arduino ha contattato i fornitori di componenti all'interno della nostra catena di fornitura per verificare la loro continua conformità alle normative. Sulla base delle informazioni finora ricevute, dichiariamo che i nostri prodotti contengono Minerali di conflitto provenienti da aree libere da conflitti.
Attenzione FCC
Eventuali cambiamenti o modifiche non espressamente approvati dalla parte responsabile della conformità potrebbero invalidare il diritto dell'utente a utilizzare l'apparecchiatura.
Questo dispositivo è conforme alla parte 15 delle Norme FCC. Il funzionamento è soggetto alle seguenti due condizioni:
- Questo dispositivo non può causare interferenze dannose
- questo dispositivo deve accettare qualsiasi interferenza ricevuta, comprese quelle che potrebbero causare un funzionamento indesiderato.
Dichiarazione FCC sull'esposizione alle radiazioni RF:
- Questo trasmettitore non deve essere collocato o utilizzato insieme ad altre antenne o trasmettitori.
- Questa apparecchiatura è conforme ai limiti di esposizione alle radiazioni RF stabiliti per un ambiente non controllato.
- Questa apparecchiatura deve essere installata e utilizzata mantenendo una distanza minima di 20 cm tra il radiatore e il corpo.
Inglese: I manuali dell'utente per le apparecchiature radio esenti da licenza devono contenere il seguente avviso o un avviso equivalente in una posizione ben visibile nel manuale dell'utente o in alternativa sul dispositivo o entrambi. Questo dispositivo è conforme agli standard RSS esenti da licenza di Industry Canada. L'operazione è soggetta alle due seguenti condizioni:
- questo dispositivo non può causare interferenze
- questo dispositivo deve accettare qualsiasi interferenza, comprese quelle che potrebbero causare un funzionamento indesiderato del dispositivo.
Avvertimento SAR IC:
Questa apparecchiatura deve essere installata e utilizzata con una distanza minima di 20 cm tra il radiatore e il corpo.
Importante: La temperatura di esercizio dell'EUT non può superare gli 85 ℃ e non deve essere inferiore a -40 ℃. Con la presente Arduino Srl dichiara che questo prodotto è conforme ai requisiti essenziali e ad altre disposizioni pertinenti della Direttiva 2014/53/UE. Questo prodotto può essere utilizzato in tutti gli stati membri dell'UE.
Bande di frequenza | Potenza massima in uscita (ERP) |
Frequenza 863-870 MHz | -3.22 dBm |
Informazioni aziendali
Nome dell'azienda | Arduino S.A. |
Indirizzo aziendale | Via Ferruccio Pelli 14 6900 Lugano Svizzera |
Documentazione di riferimento
Riferimento | Collegamento |
Arduino IDE (desktop) | https://www.arduino.cc/en/Main/Software |
IDE Arduino (nuvola) | https://create.arduino.cc/editor |
Introduzione a Cloud IDE | https://create.arduino.cc/projecthub/Arduino_Genuino/getting-started-with-arduino- web-editor-4b3e4a |
Foro | http://forum.arduino.cc/ |
SAMD21G18 | http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/40001884a.pdf |
NINA W102 | https://www.u-blox.com/sites/default/files/NINA-W10_DataSheet_%28UBX- 17065507%29.pdf |
ECC608 | http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/40001977A.pdf |
MPM3610 | https://www.monolithicpower.com/pub/media/document/MPM3610_r1.01.pdf |
Firmware NINA | https://github.com/arduino/nina-fw |
Libreria ECC608 | https://github.com/arduino-libraries/ArduinoECCX08 |
Libreria LSM6DSL | https://github.com/stm32duino/LSM6DSL |
ProjectHub | https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending |
Riferimento bibliotecario | https://www.arduino.cc/reference/en/ |
Negozio Arduino | https://store.arduino.cc/ |
Cronologia delle revisioni
Data | Revisione | Cambiamenti |
04/15/2021 | 1 | Aggiornamenti generali della scheda tecnica |
Documenti / Risorse
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ARDUINO ABX00027 Scheda di sviluppo IoT Nano 33 [pdf] Manuale d'uso ABX00027, Scheda di sviluppo IoT Nano 33 |
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ARDUINO ABX00027 Scheda di sviluppo IoT Nano 33 [pdf] Manuale d'uso ABX00027, Scheda di sviluppo IoT Nano 33 |
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ARDUINO ABX00027 Scheda di sviluppo IoT Nano 33 [pdf] Manuale d'uso ABX00027, scheda di sviluppo IoT Nano 33, scheda di sviluppo IoT ABX00027 Nano 33 |