ARDUINO ABX00031 Nano 33 BLE Sense Module Korisničko uputstvo

Nano 33 BLE Sense je modul minijaturne veličine koji sadrži NINA B306 modul, baziran na nordijskom nRF52480 i koji sadrži Cortex M4F, kripto čip koji može sigurno pohraniti certifikate i unaprijed dijeljene ključeve i 9-osni IMU. Modul se može montirati ili kao DIP komponenta (kada se montiraju pin headers) ili kao SMT komponenta, direktno lemljenjem preko kasteliranih jastučića
Ciljna područja:
Proizvođač, poboljšanja, IoT aplikacija

Karakteristike

NINA B306 modul

Procesor

64 MHz Arm® Cortex-M4F (sa FPU)

1 MB Flash + 256 KB RAM-a

Bluetooth 5 multiprotokolni radio

2 Mbps
CSA #2

Advertising Extensions
Long Range

+8 dBm TX snaga
-95 dBm osetljivost

4.8 mA u TX (0 dBm)
4.6 mA u RX (1 Mbps)

Integrisani balun sa jednostranim izlazom od 50 Ω
IEEE 802.15.4 radio podrška

Thread
Zigbee

Periferije

USB pune brzine 12 Mbps

NFC-A tag
Arm CryptoCell CC310 sigurnosni podsistem QSPI/SPI/TWI/I²S/PDM/QDEC

Velika brzina 32 MHz SPI
Quad SPI interfejs 32 MHz

EasyDMA za sva digitalna sučelja
12-bitni ADC 200 kps

128-bitni AES/ECB/CCM/AAR koprocesor

LSM9DS1 (9 osi IMU)

3 kanala ubrzanja, 3 kanala ugaone brzine, 3 kanala magnetnog polja
±2/±4/±8/±16 g linearnog ubrzanja puna skala

±4/±8/±12/±16 gausa magnetna puna skala
±245/±500/±2000 dps ugaona brzina puna skala

16-bitni izlaz podataka

LPS22HB (barometar i senzor temperature)

Opseg apsolutnog pritiska od 260 do 1260 hPa sa preciznošću od 24 bita
Mogućnost visokog nadpritiska: 20x pune skale
Ugrađena temperaturna kompenzacija
16-bitni izlaz podataka o temperaturi
Brzina izlaznih podataka od 1 Hz do 75 Hz Funkcije prekida: Podaci spremni, FIFO zastavice, pragovi pritiska

HTS221 (senzor relativne vlažnosti)

0-100% raspon relativne vlažnosti
Visoka rH osjetljivost: 0.004% rH/LSB
Preciznost vlažnosti: ± 3.5% rH, 20 do +80% rH
Preciznost temperature: ± 0.5 °C,15 do +40 °C
16-bitni izlazni podaci o vlažnosti i temperaturi

APDS-9960 (Digitalna blizina, ambijentalno svjetlo, RGB i senzor pokreta)

Senzor ambijentalnog svjetla i RGB boja sa UV i IR filterima za blokiranje
Vrlo visoka osjetljivost – Idealno za rad iza tamnog stakla
Senzor blizine sa odbijanjem ambijentalnog svjetla

Kompleksno prepoznavanje pokreta

MP34DT05 (digitalni mikrofon)

AOP = 122.5 dbSPL

64 dB odnos signal-šum
Omnidirekciona osetljivost
–26 dBFS ± 3 dB osetljivost

ATECC608A (kripto čip)

Kriptografski koprocesor sa sigurnim hardverskim skladištenjem ključeva
Zaštićeno skladištenje do 16 ključeva, sertifikata ili podataka

ECDH: FIPS SP800-56A eliptična kriva Diﬃe-Hellman
NIST standard P256 podrška za eliptičku krivu
SHA-256 & HMAC heš uključujući spremanje/vraćanje konteksta van čipa

AES-128 šifriranje/dešifriranje, množenje polja galois za GCM

MPM3610 DC-DC

Reguliše input voltage od do 21V sa minimalno 65% efikasnosti pri minimalnom opterećenju

Više od 85% efikasnosti pri 12V

Sadržaj

Odbor
1. Ocene
2. Preporučeni radni uvjeti
3. Potrošnja energije
4. Funkcionalno prekoview
5. Topologija ploče
6. Procesor
7. Crypto
8. IMU
9. Barometar i senzor temperature
10. Senzor relativne vlažnosti i temperature

Digitalna blizina, ambijentalno svjetlo, RGB i senzor pokreta
Detekcija pokreta
Detekcija blizine

Detekcija boja i ALS
Digitalni mikrofon
Power Tree

Board Operation
1. Početak rada – IDE
2. Početak rada – Arduino Web Urednik
3. Početak rada – Arduino IoT Cloud
4. Sample Sketches
5. Online resursi
6. Board Recovery
Izvori konektora
1. USB
2. Zaglavlja
3. Otklanjanje grešaka
Mehaničke informacije
1. Obris ploče i rupe za montažu
Certiﬁkati
1. Izjava o usklađenosti CE DoC (EU)
2. Izjava o usklađenosti sa EU RoHS & REACH 211 01.
3. Deklaracija o sukobu minerala
FCC Oprez

Podaci o kompaniji
Referentna dokumentacija
Istorija revizija

Odbor

Kao i sve Nano ploče oblika, Nano 33 BLE Sense nema punjač baterija, ali se može napajati preko USB-a ili zaglavlja.
NAPOMENA: Arduino Nano 33 BLE Sense podržava samo 3.3VI/Os i NIJE tolerantan na 5V pa se uvjerite da ne povezujete direktno 5V signale na ovu ploču ili će se oštetiti. Takođe, za razliku od Arduino Nano ploča koje podržavaju rad od 5V, pin od 5V NE isporučuje vol.tage ali je radije povezan, preko kratkospojnika, na USB ulaz za napajanje.

Ocene

Preporučeni radni uvjeti

Simbol	Opis	Min	Max
	Konzervativna termička ograničenja za cijelu ploču:	-40 °C (40 °F)	85°C (185 °F)

Potrošnja energije

Simbol	Opis	Min	Tip	Max	Jedinica
PBL	Potrošnja energije sa zauzetom petljom		TBC		mW
PLP	Potrošnja energije u režimu niske potrošnje energije		TBC		mW
PMAX	Maksimalna potrošnja energije		TBC		mW

Funkcionalno prekoview

Topologija ploče

Ref.	Opis	Ref.	Opis
U1	NINA-B306 Modul BLE 5.0 Modul	U6	MP2322GQH Step Down Converter
U2	LSM9DS1TR Senzor IMU	PB1	IT-1185AP1C-160G-GTR Dugme
U3	MP34DT06JTR Mems mikrofon	HS-1	HTS221 senzor vlažnosti
U4	ATECC608A Kripto čip	DL1	Led L
U5	APDS-9660 Ambijentalni modul	DL2	Led Power

Ref.	Opis	Ref.	Opis
SJ1	VUSB Jumper	SJ2	D7 Jumper
SJ3	3v3 Jumper	SJ4	D8 Jumper

Procesor
Glavni procesor je Cortex M4F koji radi na taktu do 64MHz. Većina njegovih pinova je povezana sa eksternim zaglavljima, međutim, neki su rezervisani za internu komunikaciju sa bežičnim modulom i internim I2C periferijama (IMU i Crypto).
NAPOMENA: Za razliku od drugih Arduino Nano ploča, pinovi A4 i A5 imaju interni pull-up i zadano se koriste kao I2C sabirnica tako da se upotreba kao analogni ulazi ne preporučuje.

Crypto
Kripto čip u Arduino IoT pločama je ono što čini razliku u odnosu na druge manje bezbedne ploče jer obezbeđuje siguran način za pohranjivanje tajni (kao što su sertifikati) i ubrzava sigurne protokole, a da nikada ne otkriva tajne u običnom tekstu. Izvorni kod za Arduino biblioteku koja podržava Crypto je dostupan [8]

IMU
Arduino Nano 33 BLE ima ugrađen 9-osni IMU koji se može koristiti za mjerenje orijentacije ploče (provjerom orijentacije vektora ubrzanja gravitacije ili korištenjem 3D kompasa) ili za mjerenje udaraca, vibracija, ubrzanja i brzine rotacije. Izvorni kod za Arduino biblioteku koja podržava IMU je dostupan [9]

Barometar i senzor temperature
Ugrađeni barometar i senzor temperature omogućavaju mjerenje pritiska okoline. Senzor temperature integriran s barometrom može se koristiti za kompenzaciju mjerenja tlaka. Izvorni kod za Arduino biblioteku koja podržava barometar je dostupan [10]

Senzor relativne vlažnosti i temperature
Senzor relativne vlažnosti mjeri relativnu vlažnost okoline. Kao barometar, ovaj senzor ima integrirani temperaturni senzor koji se može koristiti za kompenzaciju mjerenja. Dostupan je izvorni kod za Arduino biblioteku koja podržava senzor vlažnosti [11]

Digitalna blizina, ambijentalno svjetlo, RGB i senzor pokreta
Dostupan je izvorni kod za Arduino biblioteku koja podržava senzor blizine/gesta/ALS [12]

Detekcija pokreta
Detekcija pokreta koristi četiri usmjerene fotodiode kako bi osjetila reflektiranu IR energiju (izvoru integrirane LED diode) za pretvaranje fizičke

Detekcija blizine
Funkcija detekcije blizine omogućava mjerenje udaljenosti (npr. ekran mobilnog uređaja do uha korisnika) detekcijom fotodiode ref.

Detekcija boja i ALS
Funkcija detekcije boja i ALS-a pruža podatke o intenzitetu svjetla crvene, zelene, plave i jasne. Svaki od R, G, B, C kanala ima U

Digitalni mikrofon
MP34DT05 je ultra-kompaktan, omnidirekcioni digitalni MEMS mikrofon male snage izgrađen sa kapacitivnim senzorskim elementom i IC interfejsom. Senzorski element, sposoban da detektuje akustične talase, proizveden je korišćenjem specijalizovanog procesa mikroobrade silikona namenjenog za proizvodnju audio senzora

Power Tree
Ploča se može napajati preko USB konektora, VIN ili VUSB pinova na zaglavljima.
NAPOMENA: Budući da VUSB napaja VIN preko Schottky diode i DC-DC regulatora, minimalni ulazni volumen je specificirantage je 4.5V minimalna zapremina napajanjatage sa USB-a se mora povećati na voltage u rasponu između 4.8V do 4.96V u zavisnosti od struje koja se povlači.

Board Operation

Početak rada – IDE
Ako želite da programirate svoj Arduino Nano 33 BLE dok ste van rada, potrebno je da instalirate Arduino Desktop IDE [1] Da povežete Arduino Nano 33 BLE na računar, trebat će vam Micro-B USB kabel. Ovo takođe obezbeđuje napajanje ploče, kao što pokazuje LED.

Početak rada – Arduino Web Urednik
Sve Arduino ploče, uključujući i ovu, rade izvan kutije na Arduinu Web Editor [2], samo instaliranjem jednostavnog dodatka. Arduino Web Editor se nalazi na mreži, stoga će uvijek biti ažuriran s najnovijim funkcijama i podrškom za sve ploče. Pratite [3] da započnete kodiranje u pretraživaču i postavite svoje skice na svoju ploču.

Početak rada – Arduino IoT Cloud
Svi proizvodi koji podržavaju Arduino IoT podržani su na Arduino IoT Cloud-u koji vam omogućava da evidentirate, grafikonirate i analizirate podatke senzora, pokrećete događaje i automatizirate svoj dom ili posao.

Sample Sketches
Sampskice za Arduino Nano 33 BLE možete pronaći ili u “Examples” u Arduino IDE ili u odjeljku “Dokumentacija” na Arduino Pro webstranica [4]

Online resursi
Sada kada ste prošli kroz osnove onoga što možete učiniti s pločom, možete istražiti beskrajne mogućnosti koje ona pruža provjeravanjem uzbudljivih projekata na ProjectHub-u [13], Arduino Library Reference [14] i online trgovini [15] gdje moći ćete upotpuniti svoju ploču senzorima, aktuatorima i još mnogo toga.

Board Recovery
Sve Arduino ploče imaju ugrađeni bootloader koji omogućava flešovanje ploče preko USB-a. U slučaju da skica blokira procesor i ploča više nije dostupna preko USB-a, moguće je ući u režim pokretanja sistema dvostrukim dodirom na dugme za resetovanje odmah nakon uključivanja.

Izvori konektora

USB

Pin	Funkcija	Tip	Opis
1	VUSB	Snaga	Ulaz za napajanje. Ako se ploča napaja preko VUSB-a iz zaglavlja ovo je izlaz (1)
2	D-	Diferencijal	USB diferencijalni podaci –
3	D+	Diferencijal	USB diferencijalni podaci +
4	ID	Analog	Odabire funkcionalnost hosta/uređaja
5	GND	Snaga	Power Ground

Zaglavlja
Ploča otkriva dva 15-pinska konektora koji se mogu sastaviti sa pin zaglavljima ili zalemiti kroz kastelirane spojeve.

Pin	Funkcija	Tip	Opis
1	D13	Digital	GPIO
2	+3V3	Power Out	Interno generirana izlazna snaga za vanjske uređaje
3	AREF	Analog	Analog Reference; može se koristiti kao GPIO
4	A0/DAC0	Analog	ADC ulaz/DAC izlaz; može se koristiti kao GPIO
5	A1	Analog	ADC in; može se koristiti kao GPIO
6	A2	Analog	ADC in; može se koristiti kao GPIO
7	A3	Analog	ADC in; može se koristiti kao GPIO
8	A4/SDA	Analog	ADC in; I2C SDA; Može se koristiti kao GPIO (1)
9	A5/SCL	Analog	ADC in; I2C SCL; Može se koristiti kao GPIO (1)
10	A6	Analog	ADC in; može se koristiti kao GPIO
11	A7	Analog	ADC in; može se koristiti kao GPIO
12	VUSB	Ulaz/Izlaz napajanja	Normalno NC; može se spojiti na VUSB pin USB konektora kratkim spojem kratkospojnika
13	RST	Digital In	Aktivan niski ulaz za resetiranje (duplikat pina 18)
14	GND	Snaga	Power Ground
15	VIN	Power In	Vin Ulaz snage
16	TX	Digital	USART TX; može se koristiti kao GPIO
17	RX	Digital	USART RX; može se koristiti kao GPIO
18	RST	Digital	Aktivan niski ulaz za resetiranje (duplikat pina 13)
19	GND	Snaga	Power Ground
20	D2	Digital	GPIO
21	D3/PWM	Digital	GPIO; može se koristiti kao PWM
22	D4	Digital	GPIO
23	D5/PWM	Digital	GPIO; može se koristiti kao PWM
24	D6/PWM	Digital	GPIO, može se koristiti kao PWM
25	D7	Digital	GPIO
26	D8	Digital	GPIO
27	D9/PWM	Digital	GPIO; može se koristiti kao PWM
28	D10/PWM	Digital	GPIO; može se koristiti kao PWM
29	D11/MOSI	Digital	SPI MOSI; može se koristiti kao GPIO
30	D12/MISO	Digital	SPI MISO; može se koristiti kao GPIO

Otklanjanje grešaka
Na donjoj strani ploče, ispod komunikacionog modula, signali za otklanjanje grešaka su raspoređeni kao 3×2 test jastučići sa 100 mil koraka sa uklonjenim pinom 4. Pin 1 je prikazan na slici 3 – Položaji konektora

Pin	Funkcija	Tip	Opis
1	+3V3	Power Out	Interno generirana izlazna snaga koja se koristi kao voltage referenca
2	SWD	Digital	nRF52480 Jednožični podaci za otklanjanje grešaka
3	SWCLK	Digital In	nRF52480 Single Wire Debug Clock
5	GND	Snaga	Power Ground
6	RST	Digital In	Aktivan niski ulaz za resetiranje

Mehaničke informacije

Obris ploče i rupe za montažu
Mjere ploče su pomiješane između metričke i imperijalne. Imperijalne mjere se koriste za održavanje mreže nagiba od 100 mil između redova pinova kako bi im se omogućilo da stanu na matičnu ploču, dok je dužina ploče metrička

Certifikati

Izjava o usklađenosti CE DoC (EU)
Izjavljujemo na našu isključivu odgovornost da su gore navedeni proizvodi u skladu sa osnovnim zahtjevima sljedećih direktiva EU i stoga kvalifikuju za slobodno kretanje unutar tržišta koje se sastoji od Evropske unije (EU) i Evropskog ekonomskog prostora (EEA).

Izjava o usklađenosti sa EU RoHS & REACH 211 01.
Arduino ploče su u skladu sa RoHS 2 Direktivom 2011/65/EU Evropskog parlamenta i RoHS 3 Direktivom 2015/863/EU Vijeća od 4. lipnja 2015. o ograničenju upotrebe određenih opasnih tvari u električnoj i elektronskoj opremi.

Supstanca	Maksimalno ograničenje (ppm)
Olovo (Pb)	1000
Kadmijum (CD)	100
Merkur (Hg)	1000
Heksavalentni hrom (Cr6+)	1000
Polibromirani bifenili (PBB)	1000
Polibromirani difenil eteri (PBDE)	1000
Bis(2-etilheksil} ftalat (DEHP)	1000
benzil butil ftalat (BBP)	1000
Dibutil ftalat (DBP)	1000
Diizobutil ftalat (DIBP)	1000

Izuzeci: Izuzeci se ne traže.
Arduino ploče su u potpunosti usklađene sa srodnim zahtjevima Uredbe Evropske unije (EC) 1907/2006 o registraciji, evaluaciji, autorizaciji i ograničenju hemikalija (REACH). Izjavljujemo da nijedan od SVHC-a (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), lista kandidata za supstancije koje izazivaju veliku zabrinutost za autorizaciju koju trenutno objavljuje ECHA, prisutna je u svim proizvodima (a takođe i u pakovanju) u količinama koje su ukupno jednake ili veće od 0.1%. Koliko nam je poznato, takođe izjavljujemo da naši proizvodi ne sadrže nijednu od supstanci navedenih na „Listi autorizacije” (Aneks XIV REACH regulative) i tvari koje izazivaju veliku zabrinutost (SVHC) u bilo kakvim značajnim količinama kako je navedeno Aneksom XVII liste kandidata koju je objavila ECHA (Evropska hemijska agencija) 1907/2006/EC.

Deklaracija o konfliktnim mineralima
Kao globalni dobavljač elektronskih i električnih komponenti, Arduino je svjestan naših obaveza u vezi sa zakonima i propisima koji se tiču konfliktnih minerala, posebno Dodd-Frank-ovog zakona o reformi Wall Streeta i zaštiti potrošača, član 1502. Arduino ne potiče direktno niti obrađuje sukobe minerali kao što su kalaj, tantal, volfram ili zlato. Konﬁktni minerali sadržani su u našim proizvodima u obliku lema, ili kao komponenta u metalnim legurama. Kao dio naše razumne dužne pažnje, Arduino je kontaktirao dobavljače komponenti unutar našeg lanca nabavke kako bi provjerio njihovu kontinuiranu usklađenost sa propisima. Na osnovu do sada primljenih informacija izjavljujemo da naši proizvodi sadrže konfliktne minerale koji potiču iz područja bez sukoba.

FCC Oprez

Bilo kakve promjene ili modifikacije koje nije izričito odobrila strana odgovorna za usklađenost mogu poništiti korisnikovo ovlaštenje da koristi opremu. Ovaj uređaj je u skladu s dijelom 15 FCC pravila. Rad je podložan sljedeća dva uslova:

Ovaj uređaj možda neće uzrokovati štetne smetnje
ovaj uređaj mora prihvatiti sve primljene smetnje, uključujući smetnje koje mogu uzrokovati neželjeni rad.

FCC izjava o izloženosti RF zračenju:

Ovaj odašiljač ne smije biti smješten ili raditi zajedno s bilo kojom drugom antenom ili predajnikom.
njegova oprema je u skladu sa ograničenjima izloženosti RF zračenju utvrđenim za nekontrolisano okruženje.
Ovu opremu treba instalirati i koristiti na minimalnoj udaljenosti od 20 cm između radijatora i vašeg tijela.

Hrvatski: Korisnički priručnici za radio aparate oslobođene licence će sadržavati sljedeće ili ekvivalentno obavještenje na vidljivom mjestu u korisničkom priručniku ili alternativno na uređaju ili oboje. Ovaj uređaj je usklađen sa RSS standardom(ima) Industry Canada koji je izuzet od licence. Rad je podložan sljedeća dva uslova:

ovaj uređaj ne smije uzrokovati smetnje
ovaj uređaj mora prihvatiti sve smetnje, uključujući smetnje koje mogu uzrokovati neželjeni rad uređaja.

IC SAR upozorenje:
Hrvatski Ovu opremu treba instalirati i koristiti na minimalnoj udaljenosti od 20 cm između radijatora i vašeg tijela. Ovim Arduino Srl izjavljuje da je ovaj proizvod usklađen sa osnovnim zahtjevima i drugim relevantnim odredbama Direktive 2014/53/EU. Ovaj proizvod je dozvoljen za upotrebu u svim zemljama članicama EU.

Frekvencijski opsezi	Maksimalna izlazna snaga (ERP)
863-870Mhz	5.47 dBm

Podaci o kompaniji

Naziv kompanije	Arduino Srl
Adresa kompanije	Via Andrea Appiani 25 20900 MONZA Italija

Referentna dokumentacija

Referenca	Link
Arduino IDE (Desktop)	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino IDE (Cloud)	https://create.arduino.cc/editor
Cloud IDE Početak rada	https://create.arduino.cc/projecthub/Arduino_Genuino/getting-started-with-arduino-web-editor-4b3e4a
Forum	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
MPM3610	https://www.monolithicpower.com/pub/media/document/MPM3610_r1.01.pdf
ECC608 biblioteka	https://github.com/arduino-libraries/ArduinoECCX08
LSM6DSL biblioteka	https://github.com/adafruit/Adafruit_LSM9DS1
LPS22HB	https://github.com/stm32duino/LPS22HB
HTS221 biblioteka	https://github.com/stm32duino/HTS221
APDS9960 biblioteka	https://github.com/adafruit/Adafruit_APDS9960
ProjectHub	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
Library Reference	https://www.arduino.cc/reference/en/

Istorija revizija

Datum	Revizija	Promjene
04/27/2021	1	Opšta ažuriranja lista podataka

Dokumenti / Resursi

ARDUINO ABX00031 Nano 33 BLE senzorski modul [pdf] Korisnički priručnik
ABX00031, Nano 33 BLE Sense, Modul, Nano 33 BLE Sense modul, ABX00031 Nano 33 BLE Sense modul

Reference

Uputstvo za upotrebu

ARDUINO ABX00031 Nano 33 BLE senzorski modul

Opis