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Arduino推出精简代码IoT硬件设计方案与Portenta模块

了方便产品创造者打造新的物联网硬件,Arduino 推出了全新的精简代码 IoT 硬件设计解决方案,辅以适用于各种硬件应用的全新 Portenta 芯片。作为开源微控制器的主导者,该公司希望进一步简化模块化硬件的构建过程,以加速和增强智能联网设备的设计、测试和各种原型的探索。

Portenta H7 模块(题图 via VentureBeat)

在本周于拉斯维加斯举办的消费电子展(CES 2020)上,Arduino 宣布了这一消息。新方案意味着企业能够更加顺利地开展各项工作并进行迭代,无需将成本和精力浪费在昂贵的协商或冗长的项目集成上。

全球数以百万计的用户、以及数千家企业,正在使用 Arduino 作为他们的创新平台,合作伙伴中包括了亚马逊、ARM、博世、英特尔、谷歌、微软、三星等在业内享有盛名的科技巨头。

Arduino 借鉴了无摩擦的设计经验,使企业能够在一个简单的 IoT 应用程序开发平台内快速、安全地将远程传感器和自家的业务逻辑连接起来。

为支撑该平台,Arduino 硬件已具备跨 Wi-Fi、低功耗蓝牙(BLE)、LoRa、LTE Cat-M 和 NB-IoT 的板载加密芯片,以及经过认证的通讯模块。

许多小企业意识到了物联网的价值,但缺乏经验丰富的工程或预算资源。但在功能强大的 32 位 ARM 微控制器的加持下,其已做好用于任何低功耗 IoT 部署的准备。

这些企业越来越多地使用 Arduino 作为简化和加速器 IoT 部署的方式,该公司首席执行官 Fabio Violante 在一份声明中称:“将生产就绪的 IoT 硬件与安全、可扩展且易于集成的云服务相结合,将带来颠覆性的创新”。

CES 2020 展会上,Arduino 还宣布了功能强大的新型低功耗 Portenta 系列。其能够应对苛刻的工业应用、AI 边缘处理、以及机器人技术等场景,支持开放式高密度互连新标准和高级外围设备。

Portenta H7 模块是该系列的首个成员,整合了双核 ARM Cortex-M7 和 Cortex-M4 处理器,运行频率分别为 480MHz 和 240MHz 。

该模块能够运行任何 Arduino、Python 和 JavaScript 代码,使得更广泛的开发者都能够轻松访问,加速快速原型设计至投入生产的过程,预计上市时间为 2020 年 2 月。

ensorTile套件分为SensorTile小模块、mini板、Arduino板、电池等部分,我们先从最大的Arduino板开始。

Arduino板使用了和Arduino Uno R3相同的接口,板上带有microUSB接口、3.5mm音频输出、电源选择、SWD仿真接口等,没有自带仿真器,必须连接到外部的仿真器。可以使用Nucleo板上的ST-Link,为此SensorTile套件还附带了一个5pin的排线,正好直接连接到Nucleo上。

板上主要有4颗IC,U1、U3、U4、U5,很奇怪没有U2。

U1: USBLC6-2P6,USB接口ESD保护

http://www.st.com/content/st_com/zh/products/protection-devices/esd-protection/usb-port-protection/usblc6-2.html

U1、SWD、电源选择的原理图和实物图如下,电源默认是USB,可以改用Arduino上的外部5V输入。SWD的顺序和Nucleo板上一致,只是少一个不常用的SWO。

音频使用了专用的DAC输出,对应IC是 U3: PCM1774RGP,16位低功耗音频DAC,带模拟混频、耳机输出

http://www.ti.com/product/PCM1774

U4: LDK120M-R,Adj型LDO,特点是低噪声、低静态电流。

http://www.st.com/content/st_com/zh/products/power-management/linear-voltage-regulators/low-dropout-ldo-linear-regulators/ultra-low-dropout-ldo-regulators/ldk120.html

U5: ST2378ETTR,8位电平转换加15kV ESD保护,默认都没有连接,可以根据需要自己短连。

http://www.st.com/content/st_com/en/products/interfaces-and-transceivers/i-o-expanders-and-level-translators/level-translators/st2378e.html

SensorTile连接器和焊接空。在Arduino板上,因为连接器的存在,无法将SensroTile小模块焊接上去,只能通过连接器使用。

Arduino接口。因为SensorTile上引出的GPIO较少,所以Arduino接口上部分引脚是空的。

以上图文内容均是EEWORLD论坛网友:dcexpert 原创,在此感谢。

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esson1 Arduino入门基础课程文本

1. 课程简介

本节课将会为大家介绍Arduino图形化编程环境的搭建,内容包括Mixly软件的安装、Arduino硬件驱动的安装以及Mixly软件中主控板型号选择、端口设置以及程序上传等基本操作。

2. 所需元件

UNO板×1 USB-TYPE B数据线 ×1

3. 元件介绍:

Arduino UNO板

(需注明图片来自DFRobot)

ArduinoUNO板是目前最常见的Arduino 主控板,本系列课程的所有编程及功能实现都将基于UNO板进行。

工作电压:

UNO板工作电压为5V,可由USB连接电脑供电,也可由DC插口独立供电。Arduino主控板可以提供3.3V和5V两种供电电压,也可以在VIN口提供与DC输入电压相同的电压输出。

每一个数字引脚输出电流最大不能超过40ma(3.3V不超过50ma)。如果需要驱动电机、舵机等对功率有要求的设备,建议通过专用扩展板为设备提供电源输入,以免主控板复位重启或损坏;USB输入电流超过500ma时,会自动断开USB连接。

数字引脚:UNO板载14个数字引脚(图中绿色引脚),

模拟引脚:UNO板载6个模拟输入端口(图中蓝色引脚)

PWM引脚:14个数字引脚中有6个引脚(3、5、6、9、10、11)可以用作PWM控制(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制),实现类似模拟信号的输出效果。

IIC通讯接口:模拟输入引脚中的A4和A5是UNO板默认的IIC通讯接口

中断接口:UNO板默认的中断接口为数字引脚2、3,分别对应中断序号0、1。

D13引脚信号指示灯

这个信号灯是UNO板上可通过对13号数字引脚编程控制的LED灯,在程序设计中可编程当作状态指示灯使用,以指示程序的运行状态。

4. 课后练习

搭建好自己的编程环境,完成Mixly软件安装及Arduino驱动安装,上传测试程序并正确运行。

**开课前需在课程页面提供文件下载:

L1-板载LED闪烁示例程序.mix(跳转网页下载:http://www.dfrobot.com.cn/community/thread-23845-1-1.html)

下一课:Arduino轻松学Lesson 2 闪烁的LED

课程简介

《Arduino轻松学》是科技学堂制作的在线系列创客教学视频之一。《轻松学》是一套Arduino开发的基础入门课程,适合还没有过硬件开发和编程经验的人群做入门学习使用。本课程中,每节课带你制作一个趣味小项目,在学到技术的同时,也开动想象发挥创造。

课程案例

《轻松学》课程中使用非常适合初学者的DFRobot的米思齐(Mixly)编程积木入门套装,软件选用图形化编程的Mixly。课程以视频+图文的呈现形式,深入浅出。既有操作演示,又方便学习者自主观看查询,轻松完成Arduino的入门学习。