Технічний огляд нової версії micro:bit - v2

micro:bit v2

Нижче ми зібрали основні особливості апаратного забезпечення micro:bit для полегшення реалізації ваших програмних проектів, роботи з його інтерфейсами та створення апаратних розширень.

Огляд портів micro:bit v2:

порт nRF52833 призначення порт KL27 контакт ножового роз'єму
P0.00 SPKR1 KL27_DAC
P1.05 COL4 N P6
P0.02 RING0 N P0
P0.03 RING1 N P1
P0.04 RING2 N P2
P0.05 MIC_IN N
P0.06 UART_INTERNAL_RX P17 (LPUART1_RX)
P1.08 UART_INTERNAL_TX P25 (LPUART1_TX)
P0.08 I2C_INT_SCL P22 (I2C1_SCL)
P0.10 GPIO1 N P8
P0.09 GPIO2 N P9
P0.11 COL2 N P7
P1.02 GPIO3 N P16
P0.19 ROW5 N
P0.14 BTN_A N P5
P0.23 BTN_B N P11
P0.16 I2C_INT_SDA P23 (I2C1_SDA)
P0.17 SCK_EXTERNAL N P13
P0.01 MISO_EXTERNAL N P14
P0.13 MOSI_EXTERNAL N P15
P0.20 RUN_MIC N
P0.21 ROW1 N
P0.22 ROW2 N
P0.15 ROW3 N
P0.24 ROW4 N
P0.25 COMBINED_SENSOR_INT P11 SENSOR_nINT
P0.26 I2C_EXT_SCL N P19
P1.00 I2C_EXT_SDA N P20
P0.12 GPIO4 N P12
P0.28 COL1 N P4
P0.31 COL3 N P3
P0.30 COL5 N P10

Світлодіоди

Світлоди розміщені у вигляді матриці 5 х 5 - у версії 2, в той час як у версії 1 -  9 х 3 (9 колонок у 3 рядки) у вигляді сканованої матриці. Рядок 2 колонка 9 та рядок 2 колонка 9 не використовувались.

Світлодіодна матриця керується способом швидкісного мультиплексування, яке реалізовано програмним методом процесора. Деякі з колонок займають порти ножового роз'єму, тому якщо вам потрібно більше портів вводу-виводу, програмно відключіть дисплей.

Інтерфейс

Інтерфейс процесора KL26 (v 1) /v1KL27v2 (v 2), який є мікроконтролером NXP з процесором ARM, представляє собою протокол USB через роз'єм USB. Це дозволяє завантажувати код до процесора, використовуючи інтерфейс drag and drop.

Протокол USB цього процесора реалізує клас пристроїв Mass Storage Device Class для завантаження коду, а також клас  пристроїв Connected Device Class, який реалізує послідовний порт через USB.

Процесор інтерфейсу також має регулятор напруги, який знижує живлення USB до напруги 3,3 В, що підходить для живлення інших компонентів micro:bit. Допустимий струм - 120 (v 1) / 300 (v 2) мА. Для обмеження перенапруг та пікових стрибків напруг, які можливі на порту USB, використовується TVS-діод.

Цей процесор (інтерфейсу) не має жодних підключень до портів вводу-виводу плати micro:bit.

Датчики

Плата micro:bit має інтегральну схему комбінованого сенсора, яка містить акселерометр на магнетометр. Акселерометр вимірює прискорення по трьом вісям, а магнетометр може бути використаний як компас, так і як детектор магнітного поля.

Пристрій підключено до шини процесора додатку I2c. У версії v1 ця шина має виводи на ножовому роз'ємі. Підтягувальні резистори вже встановлено на платі.

Магнетометр може видавати одне переривання для процесора додатку, а акселерометр - два різних переривання.

Відзначте, що фізичне розташування мікросхеми в просторі важливе для роботи вашого коду в процесорі додатку, який передбачає певну фізичну орієнтацію у своїх розрахунках.

Живлення

Живлення micro:bit може бути виконаним через три джерела: USB, роз'єм батареї та контакт 3V на ножовому роз'ємі.

Для живлення через USB процесор інтерфейсу KL26 має регулятор, який перетворює напругу від USB в коректну для micro:bit величину.

Для перемикання між джерелами живлення використовується low-Vf  (в нашому випадку до близько 0,23 В) діод. Діод запобігає підключенню зі зворотною полярністю.

При живленні micro:bit через контакт ножового роз'єму 3V потрібно бути обережним так як цей контакт напряму підключений до процесора плати.

Процесор додатків

Головний процесор виконує одночасно системний код та код користувача як один бінарний образ.

Код до нього завантажується через процесор інтерфейсу, який також реалізує зв'язок через послідовний порт на інтерфейсі USB.

Всі порти вводу-виводу ножового роз'єму керуються процесором додатків.

Всі функції bluetooth також реалізуються за допомогою стеку SoftDevice, який завантажено до цього процесора.

nRF52V2 дозволяє реалізувати додатковий функціонал NFC  (P0.09 - NFC1 та  P0.10 - NFC2), який відключено за замовчуванням, але може бути  сконфігурований через  nRF5SDK.

Ножовий роз'єм

Ножовий роз'єм - це основний інтерфейс для зовнішніх компонентів, що підключаються до micro:bit. Він має цифровий, аналоговий порти; сенсорний, ШІМ на послідовний порти.

До P0, P1 та P2 підключено слабкі підтягувальні резистори 10 МОм для використання в режимі сенсору дотику. При цьому нормальний сигнал - High, а коли користувач торкається площадки GND, порт притягується до 0 - сигнал стає низького рівня, Low. В інших режимах ці контакти мають сильнішу підтяжку до нуля (включені програмно), тому стан не підключеного порта буде за замовчуванням - Low.

З обох боків від контактів 3V та GND розміщено захисні контакти, так що при випадковому замиканні, наприклад, роз'ємом "крокодил", нічого не станеться.

І передня, і задня сторони всіх п'яти круглих контактів електрично з'єднані.

Деякі контакти мають різні функції, що використовуються micro:bit, багато з них можуть бути відключено для того, щоб отримати більше портів вводу-виводу.

Плата v2 має ножовий роз'єм з виямками для полегшеного підключення роз'ємів "крокодил", проводів та ін. Це не впливає на сумісність зі старим роз'ємом.

Габарити

Габарити плати становлять:

  • 51,60 мм (Ш) х  42,00 мм (В) х  11,65 мм (Г)
  • висота конектора JST - 5,50 мм
  • висота кнопок - 4.55 мм
  • висота динаміка V2 - 3,00 мм

micro:bit v2

Залишити відповідь