Arduino ASX00026 Portenta Vision Shield
Descrizione
Arduino Portenta Vision Shield è una scheda aggiuntiva che fornisce funzionalità di visione artificiale e connettività aggiuntiva alla famiglia Portenta di schede Arduino, progettata per soddisfare le esigenze dell'automazione industriale. Il Portenta Vision Shield si collega tramite un connettore ad alta densità al Portenta H7 con una configurazione hardware e software minima.
Aree target
Industria, sorveglianza
Caratteristiche
Nota: Questa scheda ha bisogno di Arduino Portenta H7 per funzionare.
- Modulo telecamera Himax HM-01B0
- Sensore di immagine a bassissima potenza progettato per dispositivi e applicazioni di visione sempre attivi
- Tecnologia pixel BrightSenseTM ad alta sensibilità da 3.6 μ
- finestra, ribaltamento verticale e lettura speculare orizzontale
- Obiettivo di calibrazione del livello del nero programmabile, dimensione del fotogramma, frequenza dei fotogrammi, esposizione, guadagno analogico (fino a 8x) e guadagno digitale (fino a 4x)
- Esposizione automatica e ciclo di controllo del guadagno con supporto per evitare lo sfarfallio a 50Hz/60Hz
- Circuito Motion Detection con ROI programmabile e soglia di rilevamento con uscita digitale che funge da interrupt
- Risoluzioni supportate
- QQVGA (160×120) a 15, 30, 60 e 120 FPS
- QVGA (320×240) a 15, 30 e 60 FPS
- Energia
- Risoluzione QQVGA <1.1 mW a 30 FPS,
- Risoluzione QVGA < 2 mW a 30 FPS
- 2 microfoni digitali MP34DT06JTR MEMS PDM
- AOP = 122.5 dBSPL
- Rapporto segnale/rumore di 64 dB
- Sensibilità omnidirezionale
- –26 dBFS ± 1 dB di sensibilità
- MIPI 20 pin compatibile JTAG Connettore
- Memoria
- Slot per scheda Micro SD
Il Consiglio
Il modulo telecamera HM-01B0 incluso è stato preconfigurato per funzionare con le librerie OpenMV fornite da Arduino. In base ai requisiti specifici dell'applicazione, Portenta Vision Shield è disponibile in due configurazioni con connettività Ethernet o LoRa®. Ethernet è progettato per l'integrazione di Portenta in reti cablate e per fornire un'elevata larghezza di banda. In situazioni che richiedono operazioni a lungo raggio con larghezza di banda ridotta, la connettività LoRa® è la strada da percorrere. Il processore multi-core di Portenta H7 rende possibile la visione integrata riducendo al minimo la larghezza di banda dei dati richiesta.
Nota: Portenta Vision Shield è disponibile in due SKU, Ethernet (ASX00021) e LoRa® (ASX00026)
Applicazione Examples
Grazie al basso consumo energetico di Vision Shield, è adatto per portare l'apprendimento automatico a un'ampia gamma di applicazioni Industry 4.0 e IoT.
- Produzione industriale: La fotocamera HM-01B0 inclusa insieme alle librerie OpenMV consente il controllo di qualità degli articoli all'interno di un impianto di produzione o confezionamento. L'ingombro ridotto, il basso consumo energetico e la connettività LoRa®/Ethernet consentono di implementare il modulo praticamente ovunque, in modo che i difetti vengano identificati rapidamente e rimossi dall'ambiente di produzione.
- Manutenzione predittiva: La combinazione di capacità di visione artificiale e apprendimento automatico di Vision Shield e Portenta H7 apre possibilità per la manutenzione predittiva basata su sottili differenze nella rappresentazione visiva dei macchinari. Queste capacità sono ulteriormente migliorate con i due microfoni MEMS MP34DT05 inclusi nel Vision Shield.
- Sorveglianza: Il Vision Shield è in grado di fornire capacità di sorveglianza in aree a bassa penetrazione Wi-Fi (es. magazzini) e grandi aree (es. centri commerciali). Le librerie OpenMV consentono a Vision Shield di identificare gli oggetti e avvisare l'operatore tramite LoRa® mentre salva un'istantanea sullo slot di archiviazione microSD.
Il Vision Shield è sviluppato come scudo aggiuntivo che richiede Portenta H7.
Valutazioni
Massimo assoluto
| Simbolo | Descrizione | Minimo | Tipo | Massimo | Unità |
| VINMax | Ingresso voltage dai connettori HD | -0.3 | – | 3.3 | V |
| PMassimo | Consumo energetico massimo | – | – | Da confermare | mW |
Termico
| Simbolo | Descrizione | Minimo | Tipo | Massimo | Unità |
| TST | Temperatura di conservazione | -30 | 85 | °C | |
| SUPERIORE | Temperatura di esercizio | -40 | 85 | °C |
Funzionaleview
Topologia della scheda
| Rif. | Descrizione | Rif. | Descrizione |
| U1 | Voltage Regolatore | J3 | Connettore U.FL antenna radio LoRa® (solo ASX00026) |
| U2,U3 | Microfono digitale ST MP34DT06JTR | J7 | Connettore Ethernet (solo ASX00021) |
| M1 | Modulo Murata CMWX1ZZABZ LoRa® (solo ASX00026) | J9 | Connettore per scheda micro SD |
| J1, J2 | Connettori ad alta densità | CN1 | JTAG Connettore |
Modulo telecamera
Il modulo Himax HM-01B0 è una fotocamera a bassissima potenza con risoluzione 324×324 e un massimo di 60FPS a seconda della modalità operativa. I dati video vengono trasferiti su un'interconnessione a 8 bit configurabile con supporto per la sincronizzazione di frame e linee. Il modulo fornito con Vision Shield è la versione monocromatica. La configurazione si ottiene tramite una connessione I2C con Portenta H7.
HM-01B0 offre un'acquisizione di immagini a bassissima potenza e offre la possibilità di eseguire il rilevamento del movimento senza l'interazione del processore principale. Il funzionamento "sempre attivo" offre la possibilità di accendere il processore principale quando viene rilevato un movimento con un consumo energetico minimo.
Microfoni digitali
I doppi microfoni MEMS digitali MP34DT05 sono omnidirezionali e funzionano tramite un elemento di rilevamento capacitivo con un rapporto segnale/rumore elevato (64 dB). I microfoni sono stati configurati per fornire audio sinistro e destro separati su un singolo flusso PDM.
L'elemento sensibile, in grado di rilevare le onde acustiche, è prodotto utilizzando uno speciale processo di microlavorazione del silicio dedicato alla produzione di sensori audio.
Slot per scheda Micro SD
Uno slot per schede micro SD è disponibile sotto la scheda Vision Shield. Le librerie disponibili consentono la lettura e la scrittura su schede formattate FAT16/32.
Ethernet (solo ASX00021)
Il connettore Ethernet consente la connessione a reti 10/100 Base TX utilizzando il PHY Ethernet disponibile sulla scheda Portenta.
Modulo LoRa® (solo ASX00026)
La connettività LoRa® è fornita dal modulo Murata CMWX1ZZABZ. Questo modulo contiene un processore STM32L0 insieme a una radio Semtech SX1276. Il processore è in esecuzione su firmware open source Arduino basato sul codice Semtech.
Energia
Portenta H7 fornisce alimentazione a 3.3 V al modulo LoRa® (solo ASX00026), allo slot microSD e ai doppi microfoni tramite l'uscita a 3.3 V tramite il connettore ad alta densità. Un regolatore LDO integrato fornisce un'uscita da 2.8 V (300 mA) per il modulo telecamera.
Operazione a bordo
Per iniziare – IDE
Se vuoi programmare la tua scheda Arduino mentre sei offline devi installare Arduino Desktop IDE [1] Per collegare la scheda al tuo computer, avrai bisogno di un cavo USB. Questo fornisce anche l'alimentazione alla scheda, come indicato dal LED
Per iniziare – Arduino Web Editore (Crea)
Tutte le schede Arduino e Genuino, 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.
Per iniziare – OpenMV
**NOTA!
** Si consiglia vivamente di assicurarsi di disporre dell'ultimo bootloader sul Portenta H7 prima di caricare il firmware OpenMV.
Arduino Vision Shield e Portenta H7 sono supportati da OpenMV. Per utilizzare facilmente OpenMV, scarica l'ultimo OpenMV IDE **[5] **imposta Portenta H7 in modalità di avvio toccando due volte il ripristino e connettiti tramite il pulsante di connessione.
Stato della connessione OpenMV
Una volta connesso riceverai un messaggio come il seguente:
Finestra di connessione OpenMV
Fare clic su "OK" e l'ultimo firmware OpenMV verrà caricato automaticamente. Per aprire l'es. “Hello World”.ample, sotto il File menu selezionare **Esamples **-> **Arduino **->_ Nozioni di base _e fai clic su helloworld.py.
OpenMV IDE caricamento "hello world!" example
Fare clic sul quadrato verde sotto il pulsante di connessione per eseguire.
Pulsante Esegui di OpenMV
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 [6], Arduino Library Reference [7] e il negozio online [8] 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.
Pinout del connettore
JTAG
| Spillo | Funzione | Tipo | Descrizione |
| 1 | VDDIO | Energia | Riferimento positivo voltage per l'interfaccia di debug |
| 2 | SWD | Entrata/uscita | Dati di debug a filo singolo |
| 3,5,9 | Terra | Energia | Riferimento negativo voltage per l'interfaccia di debug |
| 4 | SCK | Produzione | Orologio di debug a filo singolo |
| 6 | SWO | Entrata/uscita | Traccia di debug a filo singolo |
| 10 | RESET | Ingresso | Ripristino CPU |
| 7,11,12,13,14,15,17,18,19,20 | NC | Non connesso |
Connettore ad alta densità
Piedinatura del connettore ad alta densità
Informazioni Meccaniche
Profilo della scheda
Dimensioni della scheda
Fori di montaggio
Fori di montaggio sopraview
Posizioni dei connettori e dei componenti
Posizioni connettori TOP
Posizioni connettori BASSO
Istruzioni di montaggio
Dettagli di montaggio
Certificazioni
Dichiarazione di conformità CE/RED 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 191 11/26/2018
Le schede Arduino sono conformi alla Direttiva 2011/65/UE del Parlamento Europeo e alla Direttiva 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 allo 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 relativi ai minerali provenienti da conflitti, 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 verificarne la continua conformità alle normative. Sulla base delle informazioni finora ricevute, dichiariamo che i nostri prodotti contengono minerali provenienti da zone di conflitto.
Attenzione FCC
Eventuali variazioni o modifiche non espressamente approvate dalla parte responsabile della conformità potrebbero annullare l'autorizzazione dell'utente a utilizzare l'apparecchiatura. Questo dispositivo è conforme alla parte 15 delle norme FCC. Il funzionamento è soggetto alle seguenti due condizioni: (1) questo dispositivo non può causare interferenze dannose e (2) questo dispositivo deve accettare qualsiasi interferenza ricevuta, incluse interferenze 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.
| Produttore dell'antenna: | Dynaflex |
| Modello di antenna: | DIPOLO D'ANTENNA CON MONTAGGIO ADESIVO 2G-3G-4G |
| Tipo di antenna: | Antenna a dipolo omnidirezionale esterna |
| Antenna gain: | -1 dBi |
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 201453/UE. Questo prodotto può essere utilizzato in tutti gli stati membri dell'UE.
| Bande di frequenza | Potenza di uscita massima (ERP) |
| Frequenza 863-870 MHz | 0.73dBm |
Informazioni aziendali
| Nome dell'azienda | Arduino Srl |
| Indirizzo aziendale | Via Andrea Appiani, 25 20900 MONZA (Italia) |
Documentazione di riferimento
| Rif. | 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/ |
| IDE OpenMV | https://openmv.io/pages/download |
| 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/ |
Registro delle modifiche
| Data | Revisione | Cambiamenti |
| 03/03/2021 | 1 | Prima versione |
| 13/01/2022 | 1 | Aggiornamento informazioni |
Documenti / Risorse
 |
Arduino ASX00026 Portenta Vision Shield [pdf] Manuale d'uso ASX00026 Scudo visivo Portenta, ASX00026, Scudo visivo Portenta, Scudo visivo |
