ARDUINO ABX00031 Nano 33 BLE Sense Board

Popis

Nano 33 BLE Sense je miniatúrny modul obsahujúci modul NINA B306, založený na Nordic nRF52480 a obsahujúci Cortex M4F, kryptočip, ktorý dokáže bezpečne ukladať certifikáty a vopred zdieľané kľúče a 9-osú IMU. Modul môže byť namontovaný buď ako DIP komponent (pri montáži kolíkov), alebo ako SMT komponent, priamo spájkovaný cez prelisované podložky
Cieľové oblasti:
Maker, vylepšenia, aplikácia IoT

Vlastnosti

• Modul NINA B306
• Procesor
• 64 MHz Arm® Cortex-M4F (s FPU) 1
• MB Flash + 256 KB RAM

Multiprotokolové rádio Bluetooth 5

• 2 Mbps
• CSA č. 2
• Rozšírenia reklamy
• Dlhý dosah
• +8 dBm TX výkon
• Citlivosť -95 dBm
• 4.8 mA v TX (0 dBm)
• 4.6 mA v RX (1 Mbps)
• Integrovaný balun s 50 Ω jednostranným výstupom s podporou rádia IEEE 802.15.4
• Niť
• Zigbee

Periférne zariadenia

• Plná rýchlosť 12 Mbps USB
• NFC-A tag
• Bezpečnostný subsystém Arm CryptoCell CC310 QSPI/SPI/TWI/I²S/PDM/QDEC
• Vysokorýchlostné 32 MHz SPI
• Quad SPI rozhranie 32 MHz
• EasyDMA pre všetky digitálne rozhrania
• 12-bitový 200 ksps ADC
• 128-bitový koprocesor AES/ECB/CCM/AAR

LSM9DS1 (9 osí IMU)

• 3 akceleračné kanály,
• 3 kanály uhlovej rýchlosti,
• 3 kanály magnetického poľa±2/±4/±8/±16 g
• lineárne zrýchlenie v plnom rozsahu
• ±4/±8/±12/±16 gaussov magnetický plný rozsah
• ±245/±500/±2000 dps uhlová rýchlosť v plnom rozsahu
• 16-bitový dátový výstup

LPS22HB (barometer a snímač teploty)

• Rozsah absolútneho tlaku 260 až 1260 hPa s 24-bitovou presnosťou
• Schopnosť vysokého pretlaku: 20x plný rozsah
• Zabudovaná teplotná kompenzácia
• 16-bitový výstup údajov o teplote
• 1 Hz až 75 Hz výstupná dátová rýchlosť Funkcie prerušenia:
• Data Ready, FIFO vlajky, tlakové prahy

HTS221 (snímač relatívnej vlhkosti)

• Rozsah relatívnej vlhkosti 0-100%.
• Vysoká citlivosť rH: 0.004 % rH/LSB
• Presnosť vlhkosti: ± 3.5 % rH, 20 až +80 % rH
• Teplotná presnosť: ± 0.5 °C, 15 až +40 °C 16-bit
• výstupné údaje o vlhkosti a teplote

APDS-9960 (digitálna praoximita, okolité svetlo, RGB a snímač gest)

• Ambient Light a RGB
• Snímanie farieb pomocou UV a IR
• blokovacie filtre Veľmi vysoká citlivosť – Ideálne pre prevádzku za tmavým sklom
• Snímanie blízkosti s potlačením okolitého svetla
• Komplexné snímanie gest

MP34DT05 (digitálny mikrofón)

• AOP = 122.5 dbSPL
• Odstup signálu od šumu 64 dB
• Všesmerová citlivosť –26 dBFS ± 3
• citlivosť dB

ATECC608A (kryptočip)

• Kryptografický koprocesor s bezpečným hardvérovým úložiskom kľúčov
• Chránené úložisko až pre 16 kľúčov, certifikátov alebo údajov
• ECDH: FIPS SP800-56A Elliptic Curve Diffie-Hellman
• Podpora eliptických kriviek štandardu NIST P256
• SHA-256 & HMAC hash vrátane uloženia/obnovenia kontextu mimo čipu AES-128 šifrovanie/dešifrovanie,
• násobok poľa galois pre GCM

MPM3610 DC-DC
Reguluje vstupný objtage od až do 21V s minimálnou účinnosťou 65% minimálne zaťaženie Viac ako 85% účinnosť 12V

Rada

Rovnako ako všetky dosky s tvarovým faktorom Nano, Nano 33 BLE Sense nemá nabíjačku batérií, ale môže byť napájaný cez USB alebo záhlavie.
POZNÁMKA: Arduino Nano 33 BLE Sense podporuje iba 3.3VI/Os a NIE JE tolerantné voči 5V, takže sa uistite, že nepripájate 5V signály priamo k tejto doske, inak sa poškodí. Tiež, na rozdiel od dosiek Arduino Nano, ktoré podporujú 5V prevádzku, 5V kolík NENADÁVA vol.tage ale je skôr pripojený cez prepojku k USB napájaciemu vstupu.
 hodnotenia
Odporúčané prevádzkové podmienky

Symbol	Popis	Min	Max
	Konzervatívne tepelné limity pre celú dosku:	-40 °C (40 °F)	85 °C (185 °F)

Spotreba energie

Symbol	Popis	Min	Typ	Max	Jednotka
PBL	Spotreba energie s rušnou slučkou		TBC		mW
PLP	Spotreba energie v režime nízkej spotreby		TBC		mW
PMAX	Maximálna spotreba energie		TBC		mW

 Funkčný Overview
 Topológia dosky
Hore:

Ref.	Popis	Ref.	Popis
U1	Modul NINA-B306 Modul BLE 5.0	U6	MP2322GQH Konvertor na zníženie výkonu
U2	IMU snímača LSM9DS1TR	PB1	IT-1185AP1C-160G-GTR Tlačidlo
U3	MP34DT06JTR pamäťový mikrofón	HS-1	Senzor vlhkosti HTS221
U4	Krypto čip ATECC608A	DL1	Led L
U5	Ambientný modul APDS-9660	DL2	LED napájanie

Ref.	Popis	Ref.	Popis
SJ1	VUSB prepojka	SJ2	Prepojka D7
SJ3	Prepojka 3v3	SJ4	Prepojka D8

Procesor
Hlavným procesorom je Cortex M4F s frekvenciou až 64 MHz. Väčšina jeho pinov je pripojená k externým hlavičkám, avšak niektoré sú vyhradené pre internú komunikáciu s bezdrôtovým modulom a vstavanými internými I2C perifériami (IMU a Crypto).
POZNÁMKA:
Na rozdiel od iných dosiek Arduino Nano majú kolíky A4 a A5 interné vytiahnutie a štandardne sa používajú ako zbernica I2C, takže použitie ako analógové vstupy sa neodporúča.

 Crypto
Šifrovací čip v doskách Arduino IoT je to, čo robí rozdiel od iných menej bezpečných dosiek, pretože poskytuje bezpečný spôsob ukladania tajomstiev (ako sú certifikáty) a urýchľuje zabezpečené protokoly, pričom nikdy neodhaľuje tajomstvá v obyčajnom texte. Zdrojový kód pre knižnicu Arduino, ktorá podporuje krypto, je k dispozícii [8]

IMU
Arduino Nano 33 BLE má zabudovaný 9-osový IMU, ktorý možno použiť na meranie orientácie dosky (kontrolou orientácie vektora gravitačného zrýchlenia alebo pomocou 3D kompasu) alebo na meranie otrasov, vibrácií, zrýchlenia a rýchlosti otáčania. Zdrojový kód pre Arduino Knižnica, ktorá podporuje IMU, je dostupná [9]

Barometer a snímač teploty
Zabudovaný barometer a teplotný senzor umožňujú meranie okolitého tlaku. Na kompenzáciu merania tlaku je možné použiť snímač teploty integrovaný s barometrom.
Zdrojový kód pre knižnicu Arduino, ktorá podporuje Barometer, je k dispozícii [10]

 Senzor relatívnej vlhkosti a teploty
Senzor relatívnej vlhkosti meria okolitú relatívnu vlhkosť. Ako barometer má tento snímač integrovaný teplotný snímač, ktorý možno použiť na kompenzáciu merania.
Zdrojový kód knižnice Arduino, ktorá podporuje snímač vlhkosti, je k dispozícii [11]

Digitálna blízkosť, okolité svetlo, RGB a snímač gest
K dispozícii je zdrojový kód knižnice Arduino, ktorá podporuje senzor priblíženia/gesta/ALS [12]

 Detekcia gest
Detekcia gest využíva štyri smerové fotodiódy na snímanie odrazenej IR energie (zdroja integrovanej LED) na konverziu fyziky

Detekcia blízkosti
Funkcia detekcie blízkosti poskytuje meranie vzdialenosti (napr. obrazovka mobilného zariadenia k uchu používateľa) pomocou fotodiódovej detekcie refl

Detekcia farieb a ALS
Funkcia detekcie farieb a ALS poskytuje údaje o intenzite červeného, ​​zeleného, ​​modrého a jasného svetla. Každý z R, G, B, C kanálov má UV

Digitálny mikrofón
MP34DT05 je ultrakompaktný, nízkoenergetický, všesmerový, digitálny MEMS mikrofón skonštruovaný s kapacitným snímacím prvkom a IC rozhraním. Snímací prvok, schopný detekovať akustické vlny, je vyrobený pomocou špecializovaného procesu mikroobrábania kremíka určeného na produkciu zvuku. senzory

Strom moci
Dosku je možné napájať cez USB konektor, VIN alebo VUSB piny na headeroch.

POZNÁMKA:
Pretože VUSB napája VIN cez Schottkyho diódu a DC-DC regulátor špecifikovaný minimálny vstupný objemtage je 4.5V minimálny napájací objemtage z USB sa musí zvýšiť na objtage v rozsahu medzi 4.8V až 4.96V v závislosti od odoberaného prúdu.

 Prevádzka dosky

Začíname – IDE
Ak chcete naprogramovať svoje Arduino Nano 33 BLE v režime offline, musíte si nainštalovať Arduino Desktop IDE [1] Na pripojenie Arduino Nano 33 BLE k počítaču budete potrebovať kábel Micro-B USB. To tiež poskytuje napájanie dosky, ako indikuje LED.

 Začíname – Arduino Web redaktor
Všetky dosky Arduino, vrátane tejto, fungujú na Arduine hneď po vybalení Web Editor [2], stačí nainštalovať jednoduchý plugin.
Arduino Web Editor je hosťovaný online, preto bude vždy aktuálny s najnovšími funkciami a podporou pre všetky nástenky. Postupujte podľa [3] a začnite kódovať v prehliadači a nahrajte svoje náčrty na svoju nástenku.

Začíname – Arduino IoT Cloud
Všetky produkty s podporou IoT Arduino sú podporované v cloude Arduino IoT, ktorý vám umožňuje zaznamenávať, zobrazovať grafy a analyzovať dáta senzorov, spúšťať udalosti a automatizovať váš domov alebo firmu.

Sample Sketches
SampNáčrty pre Arduino Nano 33 BLE nájdete buď v „Pramples“ v Arduino IDE alebo v sekcii „Dokumentácia“ Arduino Pro webstránka [4]

 Online zdroje
Teraz, keď ste si prešli základy toho, čo môžete s doskou robiť, môžete preskúmať nekonečné možnosti, ktoré poskytuje, a to kontrolou zaujímavých projektov na ProjectHub [13], Arduino Library Reference [14] a online obchode [15], kde budete môcť doplniť svoju dosku o senzory, ovládače a ďalšie.

 Obnova dosky
Všetky dosky Arduino majú vstavaný bootloader, ktorý umožňuje flashovanie dosky cez USB. V prípade, že náčrt zablokuje procesor a doska už nie je dostupná cez USB, je možné vstúpiť do režimu bootloader dvojitým stlačením tlačidla reset hneď po zapnutí.

 Vývody konektora

USB

Pin	Funkcia	Typ	Popis
1	VUSB	Sila	Vstup napájania. Ak je doska napájaná cez VUSB z hlavičky, ide o výstup (1)
2	D-	Diferenciálny	USB rozdielové dáta –
3	D+	Diferenciálny	USB rozdielové dáta +
4	ID	Analógové	Vyberie funkciu hostiteľa/zariadenia
5	GND	Sila	uzemnenia

Hlavičky
Doska odhaľuje dva 15-kolíkové konektory, ktoré môžu byť buď zostavené s kolíkovými hlavičkami alebo spájkované cez prelisované priechodky.

Pin	Funkcia	Typ	Popis
1	D13	digitálny	GPIO
2	+3V3	Vypnutie	Interne generovaný výstup energie pre externé zariadenia
3	AREF	Analógové	Analógová referencia; možno použiť ako GPIO
4	A0/DAC0	Analógové	ADC vstup/výstup DAC; možno použiť ako GPIO
5	A1	Analógové	ADC in; možno použiť ako GPIO
6	A2	Analógové	ADC in; možno použiť ako GPIO
7	A3	Analógové	ADC in; možno použiť ako GPIO
8	A4/SDA	Analógové	ADC in; I2C SDA; Môže byť použitý ako GPIO (1)
9	A5/SCL	Analógové	ADC in; I2C SCL; Môže byť použitý ako GPIO (1)
10	A6	Analógové	ADC in; možno použiť ako GPIO
11	A7	Analógové	ADC in; možno použiť ako GPIO
12	VUSB	Zapnutie/vypnutie	Normálne NC; možno pripojiť na VUSB kolík USB konektora skratovaním prepojky
13	RST	Digitálny vstup	Aktívny vstup nízkeho resetu (duplikát kolíka 18)
14	GND	Sila	uzemnenia
15	VIN	Power In	Vin Príkon
16	TX	digitálny	USART TX; možno použiť ako GPIO
17	RX	digitálny	USART RX; možno použiť ako GPIO
18	RST	digitálny	Aktívny vstup nízkeho resetu (duplikát kolíka 13)
19	GND	Sila	uzemnenia
20	D2	digitálny	GPIO
21	D3/PWM	digitálny	GPIO; možno použiť ako PWM
22	D4	digitálny	GPIO
23	D5/PWM	digitálny	GPIO; možno použiť ako PWM
24	D6/PWM	digitálny	GPIO, možno použiť ako PWM
25	D7	digitálny	GPIO
26	D8	digitálny	GPIO
27	D9/PWM	digitálny	GPIO; možno použiť ako PWM
28	D10/PWM	digitálny	GPIO; možno použiť ako PWM
29	D11/MOSI	digitálny	SPI MOSI; možno použiť ako GPIO
30	D12/MISO	digitálny	SPI MISO; možno použiť ako GPIO

Debug
Na spodnej strane dosky pod komunikačným modulom sú ladiace signály usporiadané ako 3×2 testovacie podložky s rozstupom 100 mil s odstráneným kolíkom 4. Pin 1 je znázornený na obrázku 3 – Polohy konektora

Pin	Funkcia	Typ	Popis
1	+3V3	Vypnutie	Vnútorne generovaný výstupný výkon, ktorý sa má použiť ako objtage odkaz
2	SWD	digitálny	nRF52480 Single Wire Debug Data
3	SWCLK	Digitálny vstup	nRF52480 Single Wire Debug Clock
5	GND	Sila	uzemnenia
6	RST	Digitálny vstup	Aktívny vstup nízkeho resetu

Mechanické informácie

Obrys dosky a montážne otvory
Miery dosky sú zmiešané medzi metrickými a imperiálnymi. Na udržanie 100 mil rozstupovej mriežky medzi radmi kolíkov sa používajú imperiálne miery, aby sa im umožnilo prispôsobiť doštičku na krájanie, zatiaľ čo dĺžka dosky je metrická

Certifikácie

Vyhlásenie o zhode CE DoC (EU)
Na vlastnú zodpovednosť vyhlasujeme, že vyššie uvedené produkty sú v súlade so základnými požiadavkami nasledujúcich smerníc EÚ, a preto spĺňajú podmienky pre voľný pohyb v rámci trhov zahŕňajúcich Európsku úniu (EÚ) a Európsky hospodársky priestor (EHP).

 Vyhlásenie o zhode s EÚ RoHS a REACH 211 01/19/2021
Dosky Arduino sú v súlade s RoHS 2 Smernicou Európskeho parlamentu 2011/65/EÚ a RoHS 3 Smernicou 2015/863/EÚ Rady zo 4. júna 2015 o obmedzení používania určitých nebezpečných látok v elektrických a elektronických zariadeniach.

Látka	Maximálny limit (ppm)
Olovo (Pb)	1000
Kadmium (Cd)	100
Ortuť (Hg)	1000
Šesťmocný chróm (Cr6+)	1000
Poly brómované bifenyly (PBB)	1000
Poly brómované difenylétery (PBDE)	1000
Bis(2-etylhexyl}ftalát (DEHP)	1000
Benzylbutylftalát (BBP)	1000
Dibutylftalát (DBP)	1000
Diizobutylftalát (DIBP)	1000

Výnimky: Neuplatňujú sa žiadne výnimky.
Dosky Arduino sú plne v súlade so súvisiacimi požiadavkami nariadenia Európskej únie (ES) 1907/2006 o registrácii, hodnotení, autorizácii a obmedzovaní chemikálií (REACH). Nedeklarujeme žiadnu z látok SVHC (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), kandidátsky zoznam látok vzbudzujúcich veľmi veľké obavy na autorizáciu, ktorý v súčasnosti zverejnila agentúra ECHA, je prítomný vo všetkých produktoch (a tiež v balení) v celkovom množstve v koncentrácii 0.1 % alebo vyššej. Podľa našich najlepších vedomostí tiež vyhlasujeme, že naše produkty neobsahujú žiadnu z látok uvedených na „Zozname autorizácií“ (príloha XIV nariadení REACH) a látky vzbudzujúce veľmi veľké obavy (SVHC) v žiadnom významnom množstve, ako je špecifikované. podľa prílohy XVII zoznamu kandidátskych látok uverejneného agentúrou ECHA (Európska chemická agentúra) 1907

Vyhlásenie o konfliktných mineráloch
Ako globálny dodávateľ elektronických a elektrických komponentov si Arduino uvedomuje svoje záväzky v súvislosti so zákonmi a nariadeniami týkajúcimi sa nerastov z konfliktov, konkrétne so zákonom Dodd-Frank Wall Street Reform and Consumer Protection Act, sekcia 1502. Arduino priamo negeneruje ani nespracúva konflikty. minerály ako cín, tantal, volfrám alebo zlato. Konfliktné minerály sú obsiahnuté v našich výrobkoch vo forme spájky, alebo ako súčasť kovových zliatin. V rámci našej primeranej povinnej starostlivosti spoločnosť Arduino kontaktovala dodávateľov komponentov v rámci nášho dodávateľského reťazca, aby overila, či pokračujú v súlade s predpismi. Na základe doteraz získaných informácií vyhlasujeme, že naše produkty obsahujú konfliktné minerály pochádzajúce z oblastí bez konfliktov.

 Pozor FCC

Akékoľvek zmeny alebo úpravy, ktoré nie sú výslovne schválené stranou zodpovednou za zhodu, môžu zrušiť oprávnenie používateľa prevádzkovať zariadenie. Toto zariadenie je v súlade s časťou 15 pravidiel FCC. Prevádzka podlieha týmto dvom podmienkam:

1.  Toto zariadenie nesmie spôsobovať škodlivé rušenie
2.  toto zariadenie musí akceptovať akékoľvek prijaté rušenie, vrátane rušenia, ktoré môže spôsobiť nežiaducu činnosť.

Vyhlásenie FCC o vystavení RF žiareniu:

1. Tento vysielač nesmie byť umiestnený alebo prevádzkovaný v spojení s akoukoľvek inou anténou alebo vysielačom.
2.  Toto zariadenie spĺňa limity vystavenia vysokofrekvenčnému žiareniu stanovené pre nekontrolované prostredie.
3. Toto zariadenie by malo byť inštalované a prevádzkované s minimálnou vzdialenosťou 20 cm medzi radiátorom a vaším telom.

Slovenčina: Používateľské príručky pre rádiové zariadenia bez licencie musia obsahovať nasledujúce alebo ekvivalentné oznámenie na viditeľnom mieste v používateľskej príručke alebo alternatívne na zariadení alebo na oboch. Toto zariadenie je v súlade so štandardom RSS bez licencie Industry Canada. Prevádzka podlieha týmto dvom podmienkam:

1. toto zariadenie nesmie spôsobovať rušenie
2. toto zariadenie musí akceptovať akékoľvek rušenie, vrátane rušenia, ktoré môže spôsobiť nežiaducu činnosť zariadenia.

Varovanie IC SAR:
Toto zariadenie by malo byť inštalované a prevádzkované s minimálnou vzdialenosťou 20 cm medzi radiátorom a vaším telom.
Dôležité:
Prevádzková teplota EUT nemôže presiahnuť 85 ℃ a nemala by byť nižšia ako -40 ℃.
Arduino Srl týmto vyhlasuje, že tento produkt je v súlade so základnými požiadavkami a ďalšími príslušnými ustanoveniami smernice 2014/53/EÚ. Tento produkt je povolené používať vo všetkých členských štátoch EÚ.

Frekvenčné pásma	Maximálny výstupný výkon (ERP)
863-870 MHz	5.47 dBm

 

Odkaz	Link
Arduino IDE (desktop)	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino IDE (cloud)	https://create.arduino.cc/editor
Cloud IDE Začíname	https://create.arduino.cc/projecthub/Arduino_Genuino/getting-started-with-arduino-web-editor-4b3e4a
fórum	http://forum.arduino.cc/
Nina B306	https://www.u-blox.com/sites/default/files/NINA-B3_DataSheet_%28UBX-17052099%29.pdf
ECC608	http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/40001977A.pdf
3610 MPM	https://www.monolithicpower.com/pub/media/document/MPM3610_r1.01.pdf
Knižnica ECC608	https://github.com/arduino-libraries/ArduinoECCX08
Knižnica LSM6DSL	https://github.com/adafruit/Adafruit_LSM9DS1
LPS22HB	https://github.com/stm32duino/LPS22HB
Knižnica HTS221	https://github.com/stm32duino/HTS221
Knižnica APDS9960	https://github.com/adafruit/Adafruit_APDS9960
ProjectHub	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
Odkaz na knižnicu	https://www.arduino.cc/reference/en/

Referenčná dokumentácia Informácie o spoločnosti

Názov spoločnosti	Arduino Srl
Adresa spoločnosti	Via Andrea Appiani 25 20900 MONZA Taliansko

Dátum	Revízia	Zmeny
04. 27. 2021	1	Všeobecné aktualizácie údajového listu

Dokumenty / zdroje

ARDUINO ABX00031 Nano 33 BLE Sense Board [pdfPoužívateľská príručka ABX00031, Nano 33 BLE Sense Board

Referencie

• Používateľská príručka