Руководство пользователя макетной платы ARDUINO Nano 33 BLE Sense
Описание
Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 представляет собой модуль миниатюрного размера, содержащий модуль NINA B306, основанный на Nordic nRF52480 и содержащий Cortex M4F. BMI270 и BMM150 совместно обеспечивают 9-осевой IMU. Модуль можно монтировать либо как DIP-компонент (при монтаже штыревых разъемов), либо как SMT-компонент, напрямую припаивая его через зубчатые площадки.
Целевые области
Maker, улучшения, приложение IoT
Функции
Модуль НИНА B306
- Процессор
- 64 МГц Arm® Cortex®-M4F (с FPU)
- 1 МБ флэш-памяти + 256 КБ ОЗУ
- Многопротокольное радио Bluetooth® 5
- 2 Мбит/с
- КСА № 2
- Рекламные расширения
- Дальний диапазон
- Мощность передачи +8 дБм
- Чувствительность -95 дБм
- 4.8 мА в режиме передачи (0 дБм)
- 4.6 мА в RX (1 Мбит/с)
- Встроенный балун с несимметричным выходом 50 Ом
- Поддержка радио IEEE 802.15.4
- Нить
- Зигби
- Периферийные устройства
- Полноскоростной 12 Мбит/с USB
- NFC-А tag
- Подсистема безопасности Arm CryptoCell CC310
- QSPI/SPI/TWI/I²S/PDM/QDEC
- Высокоскоростной 32 МГц SPI
- Счетверенный интерфейс SPI 32 МГц
- EasyDMA для всех цифровых интерфейсов
- 12-разрядный АЦП со скоростью 200 кбит/с
- 128-битный сопроцессор AES/ECB/CCM/AAR
- BMI270 6-осевой IMU (акселерометр и гироскоп)
- 16-битный
- 3-осевой акселерометр с диапазоном ±2g/±4g/±8g/±16g
- 3-осевой гироскоп с диапазоном ±125dps/±250dps/±500dps/±1000dps/±2000dps
- БММ150 3-осевой IMU (магнитометр)
- 3-осевой цифровой геомагнитный датчик
- разрешение 0.3 мкТл
- ±1300 мкТл (оси x,y), ±2500 мкТл (ось z)
- ЛПС22ХБ (барометр и датчик температуры)
- Диапазон абсолютного давления от 260 до 1260 гПа с точностью до 24 бит
- Способность к высокому избыточному давлению: 20x от полной шкалы
- Встроенная температурная компенсация
- 16-битный вывод данных температуры
- Частота выходных данных от 1 Гц до 75 Гц Функции прерывания: Готовность данных, флаги FIFO, пороги давления
- HS3003 Датчик температуры и влажности
- Диапазон относительной влажности 0-100%
- Точность измерения влажности: ±1.5 % относительной влажности, типичная (HS3001, от 10 до 90 % относительной влажности, 25 °C)
- Точность датчика температуры: ±0.1°C, тип.
- Выходные данные влажности и температуры до 14 бит
- АПДС-9960 (Цифровая близость, окружающий свет, RGB и датчик жестов)
- Распознавание окружающего света и цвета RGB с блокирующими фильтрами УФ- и ИК-излучения
- Очень высокая чувствительность – идеально подходит для работы за темным стеклом
- Датчик приближения с подавлением окружающего света
- Комплексное распознавание жестов
- MP34DT06JTR (цифровой микрофон)
- AOP = 122.5 дБ SPL
- Отношение сигнал/шум 64 дБ
- Всенаправленная чувствительность
- Чувствительность –26 дБ полной шкалы ± 3 дБ
- МП2322 DC-DC
- Регулирует входную громкостьtage от до 21 В с КПД не менее 65 % при минимальной нагрузке
- КПД более 85% при 12 В
Правление
Как и все платы форм-фактора Nano, Nano 33 BLE Sense Rev2 не имеет зарядного устройства, но может получать питание через USB или разъемы.
ПРИМЕЧАНИЕ: Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 поддерживает только 3.3 В/В и НЕ устойчив к напряжению 5 В, поэтому убедитесь, что вы не подключаете напрямую сигналы 5 В к этой плате, иначе она будет повреждена. Кроме того, в отличие от плат Arduino Nano, которые поддерживают работу с напряжением 5 В, контакт 5 В НЕ подает напряжение.tage, но скорее подключен через перемычку к входу питания USB.
Рейтинги
Рекомендуемые условия эксплуатации
| Символ | Описание | Мин. | Макс |
| Консервативные температурные пределы для всей платы: | -40 ° С ( 40 ° F) | 85°С (185°F) |
Потребляемая мощность
| Символ | Описание | Мин. | Тип | Макс | Единица |
| ПБЛ | Энергопотребление с занятой петлей | TBC | mW | ||
| ПЛП | Энергопотребление в режиме пониженного энергопотребления | TBC | mW | ||
| ПМАКС | Максимальное потребление энергии | TBC | mW |
Функциональный Overview
Топология платы
Вершина:
Топология платы сверху
| Ссылка. | Описание | Ссылка. | Описание |
| U1 | Модуль NINA-B306 Модуль Bluetooth® с низким энергопотреблением 5.0 | U6 | Понижающий преобразователь MP2322GQH |
| U2 | Датчик BMI270 IMU | ПБ1 | IT-1185AP1C-160G-GTR Кнопка |
| U3 | MP34DT06JTR МЭМС-микрофон | U8 | Датчик влажности HS3003 |
| U7 | ИС магнитометра BMM150 | DL1 | Светодиод L |
| U5 | Модуль внешней среды APDS-9660 | DL2 | Led Power |
| U9 | ИС датчика давления LPS22HBTR |
Нижний:
| Ссылка. | Описание | Ссылка. | Описание |
| SJ1 | Перемычка VUSB | SJ2 | Перемычка D7 |
| SJ3 | Перемычка 3 на 3 | SJ4 | Перемычка D8 |
Процессор
Главный процессор — это Arm® Cortex®-M4F, работающий на частоте до 64 МГц. Большинство его контактов подключены к внешним разъемам, однако некоторые из них зарезервированы для внутренней связи с беспроводным модулем и встроенными внутренними периферийными устройствами I2C (IMU и Crypto).
ПРИМЕЧАНИЕ: В отличие от других плат Arduino Nano, контакты A4 и A5 имеют внутреннюю подтяжку и по умолчанию используются в качестве шины I2C, поэтому использование в качестве аналоговых входов не рекомендуется.
ИДУ
Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 обеспечивает возможности IMU с 9 осями за счет комбинации микросхем BMI270 и BMM150. BMI270 включает в себя как трехосевой гироскоп, так и трехосевой акселерометр, а BMM150 способен обнаруживать изменения магнитного поля во всех трех измерениях. Полученная информация может быть использована для измерения необработанных параметров движения, а также для машинного обучения.
LPS22HB (U9) Барометр и датчик температуры
ИС датчика давления LPS22HB (U9) включает в себя как пьезорезистивный датчик абсолютного давления, так и датчик температуры, встроенный в небольшую микросхему. Датчик давления (U9) взаимодействует с основным микроконтроллером (U1) через интерфейс I2C. Чувствительный элемент состоит из подвесной мембраны с микромеханической обработкой для измерения абсолютного давления и включает внутренний мост Уитстона для измерения пьезорезистивных элементов. Температурные возмущения компенсируются встроенным датчиком температуры. Абсолютное давление может колебаться от 260 до 1260 гПа. Данные о давлении можно запрашивать через I2C с разрядностью до 24 бит, а данные о температуре можно запрашивать с разрядностью до 16 бит. Библиотека Arduino_LPS22HB предоставляет готовую к использованию реализацию протокола I2C с этим чипом.
HS3003 (U8) Датчик относительной влажности и температуры
HS3003 (U8) — это датчики MEMS, предназначенные для обеспечения точных показаний относительной влажности и температуры в небольшом корпусе. Температурная компенсация и калибровка выполняются на кристалле без использования внешних схем. HS3003 может измерять относительную влажность от 0% до 100% RH с быстрым временем отклика (менее 4 секунд). Встроенный датчик температуры (используемый для компенсации) имеет точность измерения температуры ±0.1°C. U8 взаимодействует с основным микроконтроллером по шине I2C.
Обнаружение жестов
Обнаружение жестов использует четыре направленных фотодиода для обнаружения отраженной ИК-энергии (используемой встроенным светодиодом) для преобразования информации о физическом движении (т. е. скорости, направления и расстояния) в цифровую информацию. Архитектура механизма жестов включает автоматическую активацию (на основе результатов Proximity Engine), вычитание окружающего освещения, подавление перекрестных помех, два 8-битных преобразователя данных, энергосберегающую задержку между преобразованиями, FIFO с 32 наборами данных и связь I2C, управляемую прерываниями. . Механизм жестов соответствует широкому спектру требований к жестам мобильных устройств: можно точно распознавать простые жесты ВВЕРХ-ВНИЗ-ВПРАВО-ВЛЕВО или более сложные жесты. Энергопотребление и шум сведены к минимуму благодаря регулируемой синхронизации ИК-подсветки.
Обнаружение близости
Функция обнаружения приближения обеспечивает измерение расстояния (например, от экрана мобильного устройства до уха пользователя) с помощью фотодиодного обнаружения отраженной ИК-энергии (от встроенного светодиода). События обнаружения/освобождения управляются прерываниями и происходят всякий раз, когда результат приближения пересекает верхний и/или нижний пороговые значения. Механизм приближения имеет регистры регулировки смещения для компенсации смещения системы, вызванного нежелательными отражениями ИК-энергии, появляющимися на датчике. Интенсивность ИК-светодиода настраивается на заводе, чтобы исключить необходимость калибровки конечного оборудования из-за различий компонентов. Результаты приближения дополнительно улучшаются за счет автоматического вычитания окружающего света.
Обнаружение цвета и ALS
Функция обнаружения цвета и ALS предоставляет данные об интенсивности красного, зеленого, синего и четкого света. Каждый из каналов R, G, B, C имеет блокирующий УФ- и ИК-фильтр и специальный преобразователь данных, производящий 16-битные данные одновременно. Эта архитектура позволяет приложениям точно измерять окружающий свет и воспринимать цвет, что позволяет устройствам рассчитывать цветовую температуру и управлять подсветкой дисплея.
Цифровой микрофон
MP34DT06JTR — это сверхкомпактный маломощный всенаправленный цифровой МЭМС-микрофон с емкостным чувствительным элементом и интерфейсом ИС.
Чувствительный элемент, способный обнаруживать акустические волны, изготовлен с использованием специального процесса микрообработки кремния, предназначенного для производства аудиосенсоров.
Дерево силы
Плата может питаться через разъем USB, контакты VIN или VUSB на разъемах.
Дерево власти
ПРИМЕЧАНИЕ: Поскольку VUSB подает VIN через диод Шоттки и регулятор постоянного тока, указанный минимальный входной объемtage составляет 4.5 В минимальный объем питанияtagе с USB надо увеличить до voltage в диапазоне от 4.8 В до 4.96 В в зависимости от потребляемого тока.
Совет Работа
Начало работы — IDE
Если вы хотите запрограммировать Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 в автономном режиме, вам необходимо установить Arduino Desktop IDE [1]. Чтобы подключить Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 к компьютеру, вам понадобится USB-кабель Micro-B. Это также обеспечивает питание платы, о чем свидетельствует светодиод.
Начало работы — Ардуино Web Редактор
Все платы Arduino, включая эту, работают на Arduino «из коробки». Web Editor, просто установив простой плагин.
Ардуино Web Редактор размещен в сети, поэтому он всегда будет обновлен с последними функциями и поддержкой всех досок. Следуйте инструкциям, чтобы начать программировать в браузере и загружать свои эскизы на доску.
Начало работы – Облако Arduino IoT
Все продукты с поддержкой Arduino IoT поддерживаются в облаке Arduino IoT, которое позволяет вам регистрировать, отображать и анализировать данные датчиков, запускать события и автоматизировать ваш дом или бизнес.
Sampле Эскизы
SampСкетчи для Arduino Nano 33 BLE Sense Rev2 можно найти либо в «Examples» в Arduino IDE или в разделе «Документация» Arduino Pro webсайт.
Интернет-ресурсы
Теперь, когда вы ознакомились с основами того, что вы можете делать с платой, вы можете изучить бесконечные возможности, которые она предоставляет, проверив интересные проекты на ProjectHub, справочнике по библиотеке Arduino и в онлайн-магазине, где вы сможете дополнить свою плату датчики, исполнительные механизмы и многое другое.
Восстановление платы
Все платы Arduino имеют встроенный загрузчик, который позволяет прошивать плату через USB. В случае, если скетч блокирует процессор и плата больше недоступна через USB, можно войти в режим загрузчика, дважды нажав кнопку сброса сразу после включения питания.
Распиновка разъема
Распиновка
USB
| Приколоть | Функция | Тип | Описание |
| 1 | ВУСБ | Власть | Вход источника питания. Если плата питается через VUSB от разъема, это выход. (1) |
| 2 | D- | Дифференциал | Дифференциальные данные USB – |
| 3 | D+ | Дифференциал | Дифференциальные данные USB + |
| 4 | ID | Аналоговый | Выбирает функциональность хоста/устройства |
| 5 | Земля | Власть | Мощность землей |
Заголовки
На плате имеются два 15-контактных разъема, которые можно либо собрать с помощью штыревых разъемов, либо припаять через зубчатые переходные отверстия.
| Приколоть | Функция | Тип | Описание |
| 1 | Д13 | Цифровой | GPIO |
| 2 | +3В3 | Выход питания | Выходная мощность внутренней генерации на внешние устройства |
| 3 | АРЕФ | Аналоговый | Аналоговый источник; можно использовать как GPIO |
| 4 | А0/DAC0 | Аналоговый | Вход АЦП/выход ЦАП; можно использовать как GPIO |
| 5 | A1 | Аналоговый | вход АЦП; можно использовать как GPIO |
| 6 | A2 | Аналоговый | вход АЦП; можно использовать как GPIO |
| 7 | A3 | Аналоговый | вход АЦП; можно использовать как GPIO |
| 8 | А4/ПДД | Аналоговый | вход АЦП; ПДД I2C; Может использоваться как GPIO (1) |
| 9 | А5/СКЛ | Аналоговый | вход АЦП; I2C SCL; Может использоваться как GPIO (1) |
| 10 | A6 | Аналоговый | вход АЦП; можно использовать как GPIO |
| 11 | A7 | Аналоговый | вход АЦП; можно использовать как GPIO |
| 12 | ВУСБ | Вход/выход питания | Обычно НЗ; можно подключить к контакту VUSB разъема USB, замкнув перемычку |
| 13 | РСТ | Цифровой вход | Активный низкий вход сброса (дубликат контакта 18) |
| 14 | Земля | Власть | Мощность землей |
| 15 | ВИН-номер | Мощность В | Входная мощность Вин |
| 16 | TX | Цифровой | USART-передача; можно использовать как GPIO |
| 17 | RX | Цифровой | USART RX; можно использовать как GPIO |
| 18 | РСТ | Цифровой | Активный низкий вход сброса (дубликат контакта 13) |
| 19 | Земля | Власть | Мощность землей |
| 20 | D2 | Цифровой | GPIO |
| 21 | D3/ШИМ | Цифровой | GPIO; можно использовать как ШИМ |
| 22 | D4 | Цифровой | GPIO |
| 23 | D5/ШИМ | Цифровой | GPIO; можно использовать как ШИМ |
| 24 | D6/ШИМ | Цифровой | GPIO, можно использовать как PWM |
| 25 | D7 | Цифровой | GPIO |
| 26 | D8 | Цифровой | GPIO |
| 27 | D9/ШИМ | Цифровой | GPIO; можно использовать как ШИМ |
| 28 | D10/ШИМ | Цифровой | GPIO; можно использовать как ШИМ |
| 29 | Д11/МОСИ | Цифровой | СПИ МОСИ; можно использовать как GPIO |
Отлаживать
На нижней стороне платы, под коммуникационным модулем, отладочные сигналы расположены в виде тестовых площадок 3×2 с шагом 100 мил с удаленным контактом 4. Контакт 1 изображен на Рисунок 3 – Расположение разъемов
| Приколоть | Функция | Тип | Описание |
| 1 | +3В3 | Выход питания | Внутренне генерируемая выходная мощность для использования в качестве voltagэлектронная ссылка |
| 2 | SWD | Цифровой | nRF52480 Данные отладки по одному проводу |
| 3 | SWCLK | Цифровой вход | nRF52480 Часы отладки с одним проводом |
| 5 | Земля | Власть | Мощность землей |
| 6 | РСТ | Цифровой вход | Активный низкий вход сброса |
Механическая информация
Контур платы и монтажные отверстия
Меры доски смешаны между метрическими и имперскими. Имперские меры используются для поддержания сетки с шагом 100 мил между рядами штифтов, чтобы они могли соответствовать макетной плате, тогда как длина платы является метрической.
Макет платы
Сертификаты
Декларация о соответствии CE DoC (ЕС)
Мы заявляем под свою исключительную ответственность, что указанные выше продукты соответствуют основным требованиям следующих Директив ЕС и, следовательно, имеют право на свободное перемещение на рынках, включающих Европейский Союз (ЕС) и Европейскую экономическую зону (ЕЭЗ).
Декларация о соответствии RoHS и REACH 211 ЕС 01
Платы Arduino соответствуют директиве RoHS 2 2011/65/EU Европейского парламента и директиве RoHS 3 2015/863/EU Совета от 4 июня 2015 года об ограничении использования некоторых опасных веществ в электрическом и электронном оборудовании.
| Вещество | Максимальный предел (частей на миллион) |
| Свинец (Pb) | 1000 |
| Кадмий (Cd) | 100 |
| Меркурий (Hg) | 1000 |
| Шестивалентный хром (Cr6+) | 1000 |
| Полибромированные бифенилы (ПБД) | 1000 |
| Полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ) | 1000 |
| Бис(2-этилгексил}фталат (ДЭГФ) | 1000 |
| Бензилбутилфталат (BBP) | 1000 |
| Дибутилфталат (DBP) | 1000 |
| Диизобутилфталат (ДИБФ) | 1000 |
Исключения: Никаких льгот не заявлено.
Платы Arduino полностью соответствуют соответствующим требованиям Регламента Европейского союза (ЕС) 1907/2006, касающегося регистрации, оценки, авторизации и ограничения химических веществ (REACH). Мы не объявляем ни один из SVHC (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), Список веществ-кандидатов, вызывающих очень большую озабоченность, для получения разрешения, в настоящее время опубликованный ECHA, присутствует во всех продуктах (а также в упаковке) в количествах, составляющих общую концентрацию, равную или превышающую 0.1%. Насколько нам известно, мы также заявляем, что наши продукты не содержат каких-либо веществ, перечисленных в «Списке разрешений» (Приложение XIV правил REACH) и веществ, вызывающих очень большую озабоченность (SVHC), в любых значительных количествах, как указано. согласно Приложению XVII к списку кандидатов, опубликованному ECHA (Европейское химическое агентство) 1907/2006/EC.
Декларация о конфликтных минералах
Как глобальный поставщик электронных и электрических компонентов, Arduino осознает свои обязательства в отношении законов и нормативных актов, касающихся конфликтных полезных ископаемых, в частности Закона Додда Франка о реформе Уолл-Стрит и защите прав потребителей, раздел 1502. Arduino не занимается поставками и переработкой конфликтных полезных ископаемых напрямую. таких как олово, тантал, вольфрам или золото. Конфликтные минералы содержатся в наших продуктах в виде припоя или в составе металлических сплавов. В рамках нашей разумной комплексной проверки Arduino связалась с поставщиками компонентов в нашей цепочке поставок, чтобы проверить их постоянное соблюдение правил. Основываясь на информации, полученной на данный момент, мы заявляем, что наши продукты содержат конфликтные минералы, полученные из свободных от конфликтов районов.
Предупреждение Федеральной комиссии по связи США
Любые изменения или модификации, не одобренные явно стороной, ответственной за соответствие, могут привести к аннулированию права пользователя на эксплуатацию оборудования.
- Это устройство не может вызывать вредных помех.
- данное устройство должно принимать любые принимаемые помехи, включая помехи, которые могут вызвать нежелательную работу.
Заявление FCC о воздействии радиочастотного излучения:
- Данный передатчик не должен располагаться рядом или работать совместно с какой-либо другой антенной или передатчиком.
- Данное оборудование соответствует предельным значениям воздействия радиочастотного излучения, установленным для неконтролируемой среды.
- Данное оборудование следует устанавливать и эксплуатировать на расстоянии не менее 20 см между радиатором и вашим телом.
Руководства пользователя для нелицензируемого радиооборудования должны содержать следующее или эквивалентное уведомление на видном месте в руководстве пользователя или, альтернативно, на устройстве или на том и другом. Это устройство соответствует стандарту(ам) RSS Министерства промышленности Канады, не требующему лицензии. Эксплуатация осуществляется при следующих двух условиях:
- Это устройство не может вызывать помехи
- данное устройство должно принимать любые помехи, включая помехи, которые могут вызвать нежелательную работу устройства.
IC SAR Предупреждение
Данное оборудование следует устанавливать и эксплуатировать на расстоянии не менее 20 см между радиатором и вашим телом.
Важный: Рабочая температура EUT не может превышать 85 ℃ и не должна быть ниже -40 ℃.
Настоящим Arduino Srl заявляет, что этот продукт соответствует основным требованиям и другим соответствующим положениям Директивы 2014/53/ЕС. Этот продукт разрешен к использованию во всех странах-членах ЕС.
| Диапазоны частот | Максимальная выходная мощность (ERP) |
| 863-870МГц | Будет определено |
Информация о компании
| Название компании | Ардуино Срл |
| Адрес компании | Via Andrea Appiani 25 20900 МОНЦА Италия |
Справочная документация
| Ссылка | Связь |
| Arduino IDE (настольный компьютер) | https://www.arduino.cc/en/software |
| Arduino IDE (облако) | https://create.arduino.cc/editor |
| Начало работы с облачной IDE | https://create.arduino.cc/projecthub/Arduino_Genuino/getting-started-with-arduino- web-editor-4b3e4a |
| Форум | http://forum.arduino.cc/ |
| Нина Б306 | https://content.u-blox.com/sites/default/files/NINA-B3_DataSheet_UBX-17052099.pdf |
| Библиотека Arduino_LPS22HB | https://github.com/arduino-libraries/Arduino_LPS22HB |
| Библиотека Arduino_APDS9960 | https://github.com/arduino-libraries/Arduino_APDS9960 |
| ПроектХаб | https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending |
| Справочная библиотека | https://www.arduino.cc/reference/en/ |
История изменений
| Дата | Пересмотр | Изменения |
| 10/11/2022 | 3 | Обновлено с учетом изменений версии 2: LSM9DS1 -> BMI270+Bmm150, HTS221 -> HS3003, MPM3610 -> MP2322, модификация печатной платы |
| 08/03/2022 | 2 | Обновления ссылок на справочную документацию |
| 04/27/2021 | 1 | Общие обновления таблицы данных |
Документы/Ресурсы
 |
Плата для разработки ARDUINO Nano 33 BLE Sense [pdf] Руководство пользователя Совет по развитию Nano 33 BLE Sense, Совет по развитию Nano 33 BLE, Nano 33, Совет по развитию BLE Sense, Совет по развитию Nano 33, Совет по развитию, ABX00069 |
