ARDUINO ABX00027 Nano 33 IoT Development Board Benutzerhandbuch

Peripheriegeräte
- 12-Kanal-DMA
- 12-Kanal-Ereignissystem
- 5x 16-Bit-Timer/Zähler
- 3x 24-Bit Timer/Zähler mit erweiterten Funktionen
- 32-Bit-RTC
- Watchdog-Zeitgeber
- CRC-32-Generator
- Host/Gerät-USB mit voller Geschwindigkeit und 8 Endpunkten
- 6x SERCOM (USART, I2C, SPI, LIN)
- Zweikanal-I2S
- 12 Bit 350 ksps ADC (bis zu 16 Bit mit OversampLing)
- 10-Bit-DAC mit 350 kSps
- Externer Interrupt-Controller (bis zu 16 Leitungen)

Nina W102

Modul
- Dual Core Tensilica LX6 CPU mit bis zu 240 MHz
- 448 KB ROM, 520 KB SRAM, 2 MB Flash

W-lan
- IEEE 802.11b bis zu 11 Mbit
- IEEE 802.11g bis zu 54MBit
- IEEE 802.11n bis zu 72MBit
- 2.4 GHz, 13 Kanäle
- 16dBm Ausgangsleistung
- 19 dBm EIRP
- -96 dBm Empfindlichkeit
Bluetooth BR/EDR
- Max. 7 Peripheriegeräte
- 2.4 GHz, 79 Kanäle
- Bis zu 3 Mbit / s
- 8 dBm Ausgangsleistung bei 2/3 Mbit/s
- 11 dBm EIRP bei 2/3 Mbit/s
- 88 dBm Empfindlichkeit
Bluetooth Low Energy
- Bluetooth 4.2 Dual-Modus
- 2.4 GHz 40 Kanäle
- 6 dBm Ausgangsleistung
- 9 dBm EIRP
- 88 dBm Empfindlichkeit
- Bis zu 1 Mbit/
MPM3610 (DC-DC)
- Reguliert Eingangsvoltage von bis zu 21 V mit einem Wirkungsgrad von mindestens 65 % bei Mindestlast
- Mehr als 85 % Effizienz bei 12 V
ATECC608A (Krypto-Chip)
- Kryptografischer Co-Prozessor mit sicherer hardwarebasierter Schlüsselspeicherung
- Geschützter Speicher für bis zu 16 Schlüssel, Zertifikate oder Daten
- ECDH: FIPS SP800-56A Elliptische Kurve Diffie-Hellman
- Unterstützung für elliptische Kurven nach NIST-Standard P256
- SHA-256- und HMAC-Hash einschließlich Off-Chip-Kontextspeicherung/-wiederherstellung
- AES-128-Verschlüsselung/Entschlüsselung, Galois-Feldmultiplikation für GCM

LSM6DSL (6-Achsen-IMU)
- Immer aktiver 3D-Beschleunigungsmesser und 3D-Gyroskop
- Smart FIFO bis zu 4 KByte basierend
- ± 2 / ± 4 / ± 8 / ± 16 g Vollausschlag
- ±125/±250/±500/±1000/±2000 DPS Vollausschlag

Der Vorstand

Wie alle Boards mit Nano-Formfaktor hat Nano 33 IoT kein Batterieladegerät, kann aber über USB oder Header mit Strom versorgt werden.
NOTIZ: Arduino Nano 33 IoT unterstützt nur 3.3 VI/Os und ist NICHT 5-V-tolerant. Stellen Sie daher sicher, dass Sie keine 5-V-Signale direkt an dieses Board anschließen, da es sonst beschädigt wird. Außerdem liefert der 5-V-Pin im Gegensatz zu Arduino Nano-Boards, die den 5-V-Betrieb unterstützen, KEINE Voltage, sondern ist über einen Jumper mit dem USB-Stromeingang verbunden.
1.1 Anwendungsbeispielamples
Wetterstation: Mithilfe des Arduino Nano 33 IoT können wir zusammen mit einem Sensor und einem OLED-Display eine kleine Wetterstation erstellen, die Temperatur, Luftfeuchtigkeit usw. direkt an Ihr Telefon übermittelt.
Luftqualitätsmonitor: Schlechte Luftqualität kann schwerwiegende Auswirkungen auf Ihre Gesundheit haben. Durch die Ausstattung des Nano 33 IoT mit einem Sensor und einem Monitor können Sie sicherstellen, dass die Luftqualität in Innenräumen konstant gehalten wird. Durch die Verbindung der Hardwarebaugruppe mit einer IoT-Anwendung/API erhalten Sie Echtzeitwerte.
Lufttrommel: Ein schnelles und unterhaltsames Projekt ist die Herstellung einer kleinen Lufttrommel. Verbinden Sie Ihren Nano 33 IoT und laden Sie Ihre Skizze aus dem Create- Web Editor und beginnen Sie mit der Erstellung von Beats mit Ihrer Audio-Workstation Ihrer Wahl.

Bewertungen

Empfohlene Betriebsbedingungen

Symbol	Beschreibung	Mindest	Max
	Konservative thermische Grenzen für die gesamte Platine:	-40 °C (40 °F)	85°C (185°F)

Energieaufnahme

Symbol	Beschreibung	Mindest	Typ	Max	Einheit
VINMax	Maximale Eingangslautstärketage vom VIN-Pad	-0.3	–	21	V
VUSBMax	Maximale Eingangslautstärketage vom USB-Anschluss	-0.3	–	21	V
PMax	Maximaler Stromverbrauch	–	–	Wird noch bekannt gegeben	mW

Funktionales Overview

Board-Topologie

Art.-Nr.	Beschreibung	Art.-Nr.	Beschreibung
U1	ATSAMD21G18A-Controller	U3	LSM6DSOXTR IMU-Sensor
U2	NINA-W102-00B WiFi/BLE-Modul	U4	ATECC608A-MAHDA-T Krypto-Chip
J1	Micro-USB-Anschluss	PB1	IT-1185-160G-GTR Taster

Art.-Nr.	Beschreibung	Art.-Nr.	Beschreibung
SJ1	Lötbrücke öffnen (VUSB)	SJ4	Geschlossene Lötbrücke (+3V3)
TP	Testpunkte	xx	Lorem Ipsum

Prozessor
Der Hauptprozessor ist ein Cortex M0+ mit bis zu 48 MHz. Die meisten seiner Pins sind mit den externen Headern verbunden, einige sind jedoch für die interne Kommunikation mit dem Funkmodul und den integrierten internen I2C-Peripheriegeräten (IMU und Crypto) reserviert.
NOTIZ: Im Gegensatz zu anderen Arduino Nano-Boards verfügen die Pins A4 und A5 über einen internen Pull-up und werden standardmäßig als I2C-Bus verwendet. Die Verwendung als analoge Eingänge wird daher nicht empfohlen. Die Kommunikation mit NINA W102 erfolgt über einen seriellen Port und einen SPI-Bus über die folgenden Pins.

SAMD21-Anstecker	SAMD21-Akronym	NINA-Pin	NINA-Akronym	Beschreibung
13	PA08	19	RESET_N	Zurücksetzen
39	PA27	27	GPIO0	Bitte um Aufmerksamkeit
41	PA28	7	GPIO33	Anerkennen
23	PA14	28	GPIO5	SPI-CS
21	GPIO19	UART-RTS
24	PA15	29	GPIO18	SPI-CLK
20	GPIO22	UART-CTS
22	PA13	1	GPIO21	SPI-MISO
21	PA12	36	GPIO12	SPI MOSI
31	PA22	23	GPIO3	Prozessor TX Nina RX
32	PA23	22	GPIO1	Prozessor RX Nina TX

WiFi/BT-Kommunikationsmodul
Nina W102 basiert auf ESP32 und wird mit einem vorzertiﬁzierten Software-Stack von Arduino ausgeliefert. Quellcode für die Firmware ist verfügbar [9].
NOTIZ: Das Umprogrammieren der Firmware des Funkmoduls mit einer benutzerdefinierten Firmware macht die Konformität mit den von Arduino zertifizierten Funkstandards ungültig. Daher wird dies nicht empfohlen, es sei denn, die Anwendung wird in privaten Labors weit entfernt von anderen elektronischen Geräten und Personen verwendet. Die Verwendung benutzerdefinierter Firmware auf Funkmodulen liegt in der alleinigen Verantwortung des Benutzers. Einige Pins des Moduls sind mit den externen Headern verbunden und können direkt von ESP32 angesteuert werden, sofern die entsprechenden Pins von SAMD21 entsprechend drei Zustände aufweisen. Nachfolgend finden Sie eine Liste solcher Signale:

SAMD21-Anstecker	SAMD21-Akronym	NINA-Pin	NINA-Akronym	Beschreibung
48	PB03	8	GPIO21	A7
14	PA09	5	GPIO32	A6
8	PB09	31	GPIO14	A5/SKL
7	PB08	35	GPIO13	A4/SDA

3.4 Krypto
Der Krypto-Chip in Arduino IoT-Boards macht den Unterschied zu anderen weniger sicheren Boards, da er eine sichere Methode zum Speichern von Geheimnissen (z. B. Zertifikaten) bietet und sichere Protokolle beschleunigt, ohne Geheimnisse im Klartext preiszugeben. Quellcode für die Arduino-Bibliothek, die Crypto unterstützt, ist verfügbar [10]

3.5 IMU
Arduino Nano 33 IoT verfügt über eine eingebettete 6-Achsen-IMU, mit der die Ausrichtung der Platine (durch Überprüfung der Ausrichtung des Erdbeschleunigungsvektors) oder Stöße, Vibrationen, Beschleunigung und Rotationsgeschwindigkeit gemessen werden können. Der Quellcode für die Arduino-Bibliothek, die die IMU unterstützt, ist verfügbar [11].

3.6 Machtbaum

Vorstand Betrieb

Erste Schritte – IDE
Wenn Sie Ihren Arduino 33 IoT offline programmieren möchten, müssen Sie die Arduino Desktop IDE [1] installieren. Um den Arduino 33 IoT an Ihren Computer anzuschließen, benötigen Sie ein Micro-B-USB-Kabel. Dies versorgt die Platine auch mit Strom, wie durch die LED angezeigt wird.

Erste Schritte – Arduino Web Editor
Alle Arduino-Boards, einschließlich dieses, funktionieren sofort auf dem Arduino Web Editor [2], indem Sie einfach ein einfaches Plugin installieren.
Der Arduino Web Der Editor wird online gehostet und ist daher immer auf dem neuesten Stand mit den neuesten Funktionen und Unterstützung für alle Boards. Folgen Sie [3], um mit dem Programmieren im Browser zu beginnen und Ihre Skizzen auf Ihr Board hochzuladen.

Erste Schritte – Arduino IoT Cloud
Alle Arduino IoT-fähigen Produkte werden von der Arduino IoT Cloud unterstützt, mit der Sie Sensordaten protokollieren, grafisch darstellen und analysieren, Ereignisse auslösen und Ihr Zuhause oder Geschäft automatisieren können.

Sampdie Skizzen
SampDie Skizzen für das Arduino 33 IoT finden Sie entweder im „Examples“-Menü in der Arduino IDE oder im Abschnitt „Documentation“ von Arduino Pro webSeite [4]

Online-Ressourcen
Nachdem Sie nun die grundlegenden Funktionen des Boards kennengelernt haben, können Sie die zahllosen Möglichkeiten erkunden, die es bietet. Schauen Sie sich spannende Projekte auf ProjectHub [5], in der Arduino Library Reference [6] und im Online-Shop [7] an. Dort können Sie Ihr Board mit Sensoren, Aktoren und vielem mehr ergänzen.

Board-Wiederherstellung
Alle Arduino-Boards haben einen eingebauten Bootloader, der das Flashen des Boards über USB ermöglicht. Falls eine Skizze den Prozessor blockiert und das Board nicht mehr über USB erreichbar ist, ist es möglich, in den Bootloader-Modus zu wechseln, indem Sie direkt nach dem Einschalten die Reset-Taste doppelt antippen.

Stecker Pinots

USB

Stift	Funktion	Typ	Beschreibung
1	VUSB	Leistung	Stromversorgungseingang. Wenn das Board über VUSB vom Header mit Strom versorgt wird, ist dies ein Ausgang (1)
2	D-	Differenzial	USB-Differenzdaten –
3	D+	Differenzial	USB-Differentialdaten +
4	ID	Analog	Wählt die Host-/Gerätefunktionalität aus
5	Masse	Leistung	Energie Boden

Das Board kann den USB-Host-Modus nur unterstützen, wenn es über den VUSB-Pin mit Strom versorgt wird und wenn der Jumper in der Nähe des VUSB-Pins kurzgeschlossen ist.

Überschriften
Auf der Platine befinden sich zwei 15-Pin-Anschlüsse, die entweder mit Stiftleisten bestückt oder durch kronenförmige Durchkontaktierungen gelötet werden können.

Stift	Funktion	Typ	Beschreibung
1	T13 - Die wunderbare Welt der Träume	Digitales	GPIO
2	+3V3	Strom aus	Intern erzeugte Leistungsabgabe an externe Geräte
3	AREF	Analog	Analoge Referenz; kann als GPIO verwendet werden
4	A0/DAC0	Analog	ADC-Eingang/DAC-Ausgang; kann als GPIO verwendet werden
5	A1	Analog	ADC ein; kann als GPIO verwendet werden
6	A2	Analog	ADC ein; kann als GPIO verwendet werden
7	A3	Analog	ADC ein; kann als GPIO verwendet werden
8	A4/SDA	Analog	ADC ein; I2C-SDA; Kann als GPIO verwendet werden (1)
9	A5/SKL	Analog	ADC ein; I2C-SCL; Kann als GPIO verwendet werden (1)
10	A6	Analog	ADC ein; kann als GPIO verwendet werden
11	A7	Analog	ADC ein; kann als GPIO verwendet werden
12	VUSB	Strom ein/aus	Normalerweise NC; kann durch Kurzschließen eines Jumpers mit dem VUSB-Pin des USB-Anschlusses verbunden werden
13	RST	Digitaler Eingang	Aktiver Low-Reset-Eingang (Duplikat von Pin 18)
14	Masse	Leistung	Energie Boden
15	Fahrgestellnummer	Einschalten	Vin Leistungseingang
16	TX	Digitales	USART-TX; kann als GPIO verwendet werden
17	RX	Digitales	USART RX; kann als GPIO verwendet werden
18	RST	Digitales	Aktiver Low-Reset-Eingang (Duplikat von Pin 13)
19	Masse	Leistung	Energie Boden
20	D2	Digitales	GPIO
21	D3/PWM	Digitales	GPIO; kann als PWM verwendet werden
22	D4	Digitales	GPIO
23	D5/PWM	Digitales	GPIO; kann als PWM verwendet werden
24	D6/PWM	Digitales	GPIO, kann als PWM verwendet werden
25	D7	Digitales	GPIO
26	D8	Digitales	GPIO

Stift	Funktion	Typ	Beschreibung
27	D9/PWM	Digitales	GPIO; kann als PWM verwendet werden
28	D10/PWM	Digitales	GPIO; kann als PWM verwendet werden
29	D11/MOSI	Digitales	SPI MOSI; kann als GPIO verwendet werden
30	D12/MISO	Digitales	SPI-MISO; kann als GPIO verwendet werden

Debuggen
Auf der Unterseite der Platine, unter dem Kommunikationsmodul, sind Debug-Signale als 3×2 Testpads mit 100 mil Pitch angeordnet. Pin 1 ist in Abbildung 3 – Steckerpositionen dargestellt

Stift	Funktion	Typ	Beschreibung
1	+3V3	Strom aus	Eigenerzeugte Ausgangsleistung zur Verwendung als Voltage Referenz
2	SWD	Digitales	SAMD11 Single-Wire-Debug-Daten
3	SWCLK	Digitaler Eingang	SAMD11 Single-Wire-Debug-Taktgeber
4	UPDI	Digitales	ATMega4809-Aktualisierungsschnittstelle
5	Masse	Leistung	Energie Boden
6	RST	Digitaler Eingang	Aktiver Low-Reset-Eingang

Mechanische Informationen

Platinenumriss und Befestigungslöcher
Die Brettmaße sind zwischen metrisch und imperial gemischt. Zollmaße werden verwendet, um ein Raster von 100 mil zwischen den Stiftreihen aufrechtzuerhalten, damit sie auf ein Steckbrett passen, während die Brettlänge metrisch ist.

Anschlusspositionen
Der view unten ist von oben, es zeigt jedoch Debug-Anschlusspads, die sich auf der Unterseite befinden. Hervorgehobene Pins sind Pin 1 für jeden Stecker.
Spitze view:

Unten view:

Zertifizierungen

Konformitätserklärung CE Konformitätserklärung (EU)
Wir erklären in alleiniger Verantwortung, dass die oben genannten Produkte den grundlegenden Anforderungen der folgenden EU-Richtlinien entsprechen und daher für den freien Warenverkehr innerhalb der Märkte der Europäischen Union (EU) und des Europäischen Wirtschaftsraums (EWR) qualifiziert sind.

Konformitätserklärung zu EU RoHS & REACH 211 01
Arduino-Boards entsprechen der Richtlinie RoHS 2 2011/65/EU des Europäischen Parlaments und der Richtlinie RoHS 3 2015/863/EU des Rates vom 4. Juni 2015 zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten.

Substanz	Höchstgrenze (ppm)
Blei (Pb)	1000
Cadmium (Cd)	100
Quecksilber (Hg)	1000
Sechswertiges Chrom (Cr6+)	1000
Polybromierte Biphenyle (PBB)	1000
Polybromierte Diphenylether (PBDE)	1000
Bis(2-ethylhexyl}phthalat (DEHP)	1000
Benzylbutylphthalat (BBP)	1000
Dibutylphthalat (DBP)	1000
Diisobutylphthalat (DIBP)	1000

Ausnahmen : Ausnahmen werden nicht geltend gemacht.
Arduino-Boards sind vollständig konform mit den entsprechenden Anforderungen der Verordnung (EG) 1907/2006 der Europäischen Union zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH). Wir deklarieren keinen der SVHCs (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), die Kandidatenliste besonders besorgniserregender Stoffe für die Zulassung, die derzeit von der ECHA veröffentlicht wird, in allen Produkten (und auch in der Verpackung) in Mengen vorhanden ist, die insgesamt in einer Konzentration von gleich oder mehr als 0.1 % vorhanden sind. Nach bestem Wissen und Gewissen erklären wir außerdem, dass unsere Produkte keine der auf der „Zulassungsliste“ (Anhang XIV der REACH-Verordnung) aufgeführten Stoffe und besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) in nennenswerten Mengen wie angegeben enthalten gemäß Anhang XVII der von ECHA (Europäische Chemikalienagentur) 1907/2006/EG veröffentlichten Kandidatenliste.

Erklärung zu Konfliktmineralien
Als globaler Lieferant von elektronischen und elektrischen Komponenten ist sich Arduino unserer Verpflichtungen in Bezug auf Gesetze und Vorschriften in Bezug auf Konfliktmineralien bewusst, insbesondere den Dodd-Frank Wall Street Reform and Consumer Protection Act, Abschnitt 1502. Arduino beschafft oder verarbeitet Konflikte nicht direkt Mineralien wie Zinn, Tantal, Wolfram oder Gold. Konfliktmineralien sind in unseren Produkten in Form von Lot oder als Bestandteil von Metalllegierungen enthalten. Im Rahmen unserer angemessenen Sorgfaltspflicht hat Arduino Komponentenlieferanten innerhalb unserer Lieferkette kontaktiert, um deren kontinuierliche Einhaltung der Vorschriften zu überprüfen. Aufgrund der bisher erhaltenen Informationen erklären wir, dass unsere Produkte Konfliktmineralien enthalten, die aus konfliktfreien Gebieten stammen.

FCC-Warnung

Jegliche Änderungen oder Modifizierungen, die nicht ausdrücklich von der für die Konformität verantwortlichen Partei genehmigt wurden, können zum Erlöschen der Berechtigung des Benutzers zum Betrieb des Geräts führen.
Dieses Gerät entspricht Teil 15 der FCC-Bestimmungen. Der Betrieb unterliegt den folgenden zwei Bedingungen:

Dieses Gerät darf keine schädlichen Störungen verursachen
Dieses Gerät muss alle empfangenen Störungen tolerieren, einschließlich Störungen, die einen unerwünschten Betrieb verursachen können.

FCC-Erklärung zur HF-Strahlenbelastung:

Dieser Sender darf nicht am selben Standort wie eine andere Antenne oder ein anderer Sender aufgestellt oder zusammen mit diesen betrieben werden.
Dieses Gerät entspricht den für eine unkontrollierte Umgebung festgelegten Grenzwerten für die Belastung mit hochfrequenter Strahlung.
Dieses Gerät sollte mit einem Mindestabstand von 20 cm zwischen dem Heizkörper und Ihrem Körper installiert und betrieben werden.

Englisch: Benutzerhandbücher für lizenzfreie Funkgeräte müssen den folgenden oder einen gleichwertigen Hinweis an einer auffälligen Stelle im Benutzerhandbuch oder alternativ auf dem Gerät oder auf beiden enthalten. Dieses Gerät entspricht den lizenzfreien RSS-Standards von Industry Canada. Der Betrieb unterliegt den folgenden zwei Bedingungen:

Dieses Gerät darf keine Störungen verursachen
Dieses Gerät muss jegliche Störungen tolerieren, einschließlich Störungen, die einen unerwünschten Betrieb des Geräts verursachen können.

IC SAR-Warnung:
Dieses Gerät sollte mit einem Mindestabstand von 20 cm zwischen dem Kühler und Ihrem Körper installiert und betrieben werden.
Wichtig: Die Betriebstemperatur des Prüflings darf 85℃ nicht überschreiten und sollte nicht unter -40℃ liegen. Hiermit erklärt Arduino Srl, dass dieses Produkt den grundlegenden Anforderungen und anderen relevanten Bestimmungen der Richtlinie 2014/53/EU entspricht. Dieses Produkt darf in allen EU-Mitgliedsstaaten verwendet werden.

Frequenzbänder	Maximale Ausgangsleistung (ERP)
863-870 MHz	-3.22 dBm

Informationen zum Unternehmen

Name der Firma	Arduino SA.
Firmenanschrift	Via Ferruccio Pelli 14 6900 Lugano Schweiz

Referenzdokumentation

Referenz	Link
Arduino-IDE (Desktop)	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino-IDE (Cloud)	https://create.arduino.cc/editor
Erste Schritte mit der Cloud IDE	https://create.arduino.cc/projecthub/Arduino_Genuino/getting-started-with-arduino- web-editor-4b3e4a
Forum	http://forum.arduino.cc/
SAMD21G18	http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/40001884a.pdf
NINA W102	https://www.u-blox.com/sites/default/ﬁles/NINA-W10_DataSheet_%28UBX- 17065507%29.pdf
ECC608	http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/40001977A.pdf
MPM3610	https://www.monolithicpower.com/pub/media/document/MPM3610_r1.01.pdf
NINA-Firmware	https://github.com/arduino/nina-fw
ECC608-Bibliothek	https://github.com/arduino-libraries/ArduinoECCX08
LSM6DSL-Bibliothek	https://github.com/stm32duino/LSM6DSL
ProjektHub	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
Bibliotheksreferenz	https://www.arduino.cc/reference/en/
Arduino-Shop	https://store.arduino.cc/

Änderungsverlauf

Datum	Revision	Änderungen
04	1	Allgemeine Datenblattaktualisierungen

Dokumente / Ressourcen

	ARDUINO ABX00027 Nano 33 IoT-Entwicklungsboard [pdf] Benutzerhandbuch ABX00027, Nano 33 IoT-Entwicklungsplatine
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