ARDUINO ABX00027 Nano 33 IoT-module Gebruikershandleiding

Beschrijving
Nano 33 IoT en Nano 33 IoT met headers is een miniatuurmodule met een Cortex M0+ SAMD21-processor, een WiFi+BT-module gebaseerd op ESP32, een cryptochip die veilig certificaten en vooraf gedeelde sleutels kan opslaan en een 6-assige IMU. De module kan worden gemonteerd als DIP-component (bij montage van pinheaders), of als SMT-component, door deze direct te solderen via de gekartelde pads.

Doelgebieden:
Maker, verbeteringen, basis IoT-toepassingsscenario's

Functies

SAMD21G18A

Verwerker

256KB Flash

32KB Flash
Power On Reset (POR) en Brown Out-detectie (BOD)

Randapparatuur

12-kanaals DMA

12-kanaals evenementensysteem
5x 16 bit timer/teller

3x 24 bit timer/teller met uitgebreide functies 32 bit RTC
Waakhond tijd

CRC-32-generator
Full-speed host/apparaat-USB met 8 eindpunten

6x SERCOM (USART, I2C, SPI, LIN)
Tweekanaals I2S

12 bit 350ksps ADC (tot 16 bit met oversampleng) 10 bit 350 kps DAC
Externe interruptcontroller (tot 16 lijnen)

Nina W102

Module

Dual Core Tensilica LX6 CPU tot 240 MHz
448 KB ROM, 520 KB SRAM, 2 MB Flash

Wi-Fi

IEEE 802.11b tot 11 Mbit

IEEE 802.11g tot 54 MBit
IEEE 802.11n tot 72 MBit

2.4 GHz, 13 kanalen
-96 dBm gevoeligheid

Bluetooth® BR/EDR

Maximaal 7 randapparatuur
2.4 GHz, 79 kanalen
U\p tot 3 Mbit/s
8 dBm uitgangsvermogen bij 2/3 Mbit/s 11 dBm EIRP bij 2/3 Mbit/s
88 dBm-gevoeligheid

Bluetooth® Laag energieverbruik

Bluetooth® 4.2 dubbele modus
2.4 GHz 40 kanalen
6 dBm uitgangsvermogen
9 dBm EIRP
88 dBm-gevoeligheid
Tot 1 Mbit/

MPM3610 (DC-DC)

Reguleert ingangsvolumetage tot 21V met een rendement van minimaal 65% bij minimale belasting
Meer dan 85% efficiëntie bij 12V

ATECC608A (Cryptochip)

Cryptografische coprocessor met veilige hardwaregebaseerde sleutelopslag Beschermde opslag voor maximaal 16 sleutels, certificaten of gegevens
ECDH: FIPS SP800-56A Elliptische curve Diﬃe-Hellman
NIST standaard P256 ondersteuning voor elliptische curven

SHA-256 & HMAC hash inclusief oﬀ-chip context opslaan/herstellen
AES-128 versleutelen/ontsleutelen, galois-veld vermenigvuldigen voor GCM

LSM6DSL (6-assige IMU)

Always-on 3D-versnellingsmeter en 3D-gyroscoop
Slimme FIFO tot 4 KByte gebaseerd
±2/±4/±8/±16 g volledige schaal

±125/±250/±500/±1000/±2000 dps volledige schaal

Het bestuur

Zoals alle Nano-formfactorkaarten hebben Nano 33 IoT en Nano 33 IoT met headers geen batterijlader, maar kunnen ze worden gevoed via USB of headers.
OPMERKING: Arduino Nano 33 IoT en Nano 33 IoT met headers ondersteunen alleen 3.3VI/Os en zijn NIET 5V-tolerant, dus zorg ervoor dat u niet rechtstreeks 5V-signalen op dit bord aansluit, anders raakt het beschadigd. Bovendien levert de 5V-pin, in tegenstelling tot Arduino Nano-kaarten die 5V-werking ondersteunen, GEEN voltage maar is eerder via een jumper aangesloten op de USB-voedingsingang.

Toepassing Exampde

Weerstation: Met behulp van de Arduino Nano 33 IoT of Nano 33 IoT met headers, samen met een sensor en een OLED-display, kunnen we een klein weerstation creëren dat temperatuur, vochtigheid enz. rechtstreeks naar uw telefoon communiceert.

Luchtkwaliteitsmonitor: Een slechte luchtkwaliteit kan ernstige gevolgen hebben voor uw gezondheid. Door het bord samen te stellen, met een sensor en monitor, kunt u ervoor zorgen dat de luchtkwaliteit in binnenomgevingen behouden blijft. Door de hardwareassemblage te verbinden met een IoT-applicatie/API, ontvangt u real-time waarden.

Luchttrommel: Een snel en leuk project is het maken van een kleine luchttrommel. Sluit uw bord aan en upload uw schets vanuit Create Web Editor en begin met het maken van beats met uw audiowerkstation naar keuze.

Beoordelingen

Aanbevolen bedrijfsomstandigheden

Symbool	Beschrijving	Mijn	Maximaal
	Conservatieve thermische limieten voor het hele bord:	-40 °C (40 °F)	85 °C (185 °F)

Stroomverbruik

Symbool	Beschrijving	Mijn	Typ	Maximaal	Eenheid
VINMax	Maximaal ingangsvolumetage van VIN-pad	-0.3	–	21	V
VUSBMax	Maximaal ingangsvolumetage van USB-connector	-0.3	–	21	V
PMax	Maximaal stroomverbruik	–	–	Nog te bepalen	mW

Functioneel voorbijview

Bordtopologie

Bordtopologie bovenaan

Referentie.	Beschrijving	Referentie.	Beschrijving
U1	ATSAMD21G18A-controller	U3	LSM6DSOXTR IMU-sensor
U2	NINA-W102-00B WiFi/BLE-module	U4	ATECC608A-MAHDA-T cryptochip
J1	Micro-USB-aansluiting	PB1	IT-1185-160G-GTR Drukknop

Referentie.	Beschrijving	Referentie.	Beschrijving
SJ1	Open soldeerbrug (VUSB)	SJ4	Gesloten soldeerbrug (+3V3)
TP	Test punten	xx	Lorem Ipsum

Verwerker
De hoofdprocessor is een Cortex M0+ met een snelheid tot 48 MHz. De meeste pinnen zijn verbonden met de externe headers, maar sommige zijn gereserveerd voor interne communicatie met de draadloze module en de ingebouwde interne I2C-randapparatuur (IMU en Crypto).

OPMERKING: In tegenstelling tot andere Arduino Nano-kaarten hebben pinnen A4 en A5 een interne pull-up en worden ze standaard gebruikt als een I2C-bus, dus gebruik als analoge ingangen wordt niet aanbevolen. Communicatie met NINA W102 gebeurt via een seriële poort en een SPI-bus via de volgende pinnen.

SAMD21-pen	SAMD21 Acroniem	NINA-speld	NINA-acroniem	Beschrijving
13	PA08	19	RESET_N	Opnieuw instellen
39	PA27	27	GPIO0	Aandachtsverzoek
41	PA28	7	GPIO33	Erkennen
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	Processor TX Nina RX
32	PA23	22	GPIO1	Processor RX Nina TX

WiFi/BT-communicatiemodule
Nina W102 is gebaseerd op ESP32 en wordt geleverd met een vooraf gecertificeerde softwarestack van Arduino. Broncode voor de firmware is beschikbaar [9].

OPMERKING: Het herprogrammeren van de firmware van de draadloze module met een op maat gemaakte versie zal de naleving van de radiostandaarden zoals gecertificeerd door Arduino ongeldig maken. Daarom wordt dit niet aanbevolen, tenzij de toepassing wordt gebruikt in privélaboratoria ver van andere elektronische apparatuur en mensen. Het gebruik van aangepaste firmware op radiomodules is uitsluitend de verantwoordelijkheid van de gebruiker. Sommige pinnen van de module zijn verbonden met de externe headers en kunnen rechtstreeks worden aangestuurd door ESP32, op voorwaarde dat de overeenkomstige pinnen van SAMD21 toepasselijk drievoudig zijn. Hieronder vindt u een lijst met dergelijke signalen:

SAMD21-pen	SAMD21 Acroniem	NINA-speld	NINA-acroniem	Beschrijving
48	PB03	8	GPIO21	A7
14	PA09	5	GPIO32	A6
8	PB09	31	GPIO14	A5/SCL
7	PB08	35	GPIO13	A4/SDA

ripto
De crypto-chip in Arduino IoT-boards maakt het verschil met andere minder veilige boards, omdat het een veilige manier biedt om geheimen (zoals certificaten) op te slaan en veilige protocollen versnelt zonder geheimen in platte tekst te onthullen. Broncode voor de Arduino-bibliotheek die de Crypto ondersteunt, is beschikbaar [10]

IMU
Het bord heeft een ingebouwde 6-assige IMU die kan worden gebruikt om de oriëntatie van het bord te meten (door de vectororiëntatie van de zwaartekrachtversnelling te controleren) of om schokken, trillingen, versnelling en rotatiesnelheid te meten. Broncode voor de Arduino-bibliotheek die de IMU ondersteunt is beschikbaar [11]

Krachtboom

lenen

Bordbediening

Aan de slag – IDE
Als je je bord offline wilt programmeren, moet je de Arduino Desktop IDE [1] installeren. Om de Arduino 33 IoT op je computer aan te sluiten, heb je een Micro-B USB-kabel nodig. Dit levert ook stroom aan het bord, zoals aangegeven door de LED.

Aan de slag – Arduino Web Editor
Alle Arduino-boards, inclusief deze, werken out-of-the-box op de Arduino Web Editor [2], door gewoon een eenvoudige plug-in te installeren. de Arduino Web Editor wordt online gehost en is daarom altijd up-to-date met de nieuwste functies en ondersteuning voor alle boards. Volg [3] om te beginnen met coderen in de browser en upload je schetsen naar je bord.

Aan de slag – Arduino IoT Cloud
Alle Arduino IoT-compatibele producten worden ondersteund op Arduino IoT Cloud, waarmee u sensorgegevens kunt loggen, grafieken kunt maken en analyseren, gebeurtenissen kunt activeren en uw huis of bedrijf kunt automatiseren.
Sampde schetsen
SampDe schetsen voor de Arduino 33 IoT zijn te vinden in de “Examples” menu in de Arduino IDE of in het gedeelte “Documentatie” van de Arduino Pro webplaats [4]

Online bronnen
Nu je de basis hebt doorgenomen van wat je met het bord kunt doen, kun je de eindeloze mogelijkheden verkennen die het biedt door spannende projecten te bekijken op ProjectHub [5], de Arduino Library Reference [6] en de online winkel [7] waar je zal uw bord kunnen aanvullen met sensoren, actuatoren en meer

Board herstel
Alle Arduino-boards hebben een ingebouwde bootloader waarmee het board via USB kan worden geflitst. Als een schets de processor blokkeert en het bord niet meer bereikbaar is via USB, is het mogelijk om naar de bootloader-modus te gaan door direct na het opstarten op de reset-knop te dubbeltikken.

Connector pin-outs

USB

Pin	Functie	Type	Beschrijving
1	VUSB	Stroom	Voedingsingang. Als het bord wordt gevoed via VUSB vanaf de header, is dit een uitgang (1)
2	D-	differentieel	USB differentiële data –
3	D+	differentieel	USB differentiële data +
4	ID	Analoog	Selecteert Host/Apparaat-functionaliteit
5	GND	Stroom	Vermogen Ground

Het bord kan de USB-hostmodus alleen ondersteunen als het wordt gevoed via de VUSB-pin en als de jumper dichtbij de VUSB-pin is kortgesloten.

Kopteksten
Het bord heeft twee 15-pins connectoren die kunnen worden geassembleerd met pin-headers of gesoldeerd via gekartelde via's.

Pin	Functie	Type	Beschrijving
1	D13	Digitaal	GPIO
2	+3V3	Stroom uit	Intern opgewekt vermogen naar externe apparaten
3	AREF	Analoog	Analoge referentie; kan worden gebruikt als GPIO
4	A0/DAC0	Analoog	ADC-ingang/DAC-uitgang; kan worden gebruikt als GPIO
5	A1	Analoog	ADC in; kan worden gebruikt als GPIO
6	A2	Analoog	ADC in; kan worden gebruikt als GPIO
7	A3	Analoog	ADC in; kan worden gebruikt als GPIO
8	A4/SDA	Analoog	ADC in; I2C-SDA; Kan worden gebruikt als GPIO (1)
9	A5/SCL	Analoog	ADC in; I2C-SCL; Kan worden gebruikt als GPIO (1)
10	A6	Analoog	ADC in; kan worden gebruikt als GPIO
11	A7	Analoog	ADC in; kan worden gebruikt als GPIO
12	VUSB	Stroom in/uit	Normaal gesproken NC; kan worden aangesloten op de VUSB-pin van de USB-connector door een jumper kort te sluiten
13	RST	Digitale ingang	Actieve lage reset-ingang (duplicaat van pin 18)
14	GND	Stroom	Vermogen Ground
15	VIN	Kracht in	Vin Stroominvoer
16	TX	Digitaal	USART-TX; kan worden gebruikt als GPIO
17	RX	Digitaal	USART-RX; kan worden gebruikt als GPIO
18	RST	Digitaal	Actieve lage reset-ingang (duplicaat van pin 13)
19	GND	Stroom	Vermogen Ground
20	D2	Digitaal	GPIO
21	D3/PWM	Digitaal	GPIO; kan worden gebruikt als PWM
22	D4	Digitaal	GPIO
23	D5/PWM	Digitaal	GPIO; kan worden gebruikt als PWM
24	D6/PWM	Digitaal	GPIO, kan worden gebruikt als PWM
25	D7	Digitaal	GPIO
26	D8	Digitaal	GPIO

Pin	Functie	Type	Beschrijving
27	D9/PWM	Digitaal	GPIO; kan worden gebruikt als PWM
28	D10/PWM	Digitaal	GPIO; kan worden gebruikt als PWM
29	D11/MOSI	Digitaal	SPI-MOSI; kan worden gebruikt als GPIO
30	D12/MISO	Digitaal	SPI MISO; kan worden gebruikt als GPIO

Pin	Functie	Type	Beschrijving
1	+3V3	Stroom uit	Intern opgewekt vermogen te gebruiken als voltagde referentie
2	ZWD	Digitaal	SAMD11 Single Wire-foutopsporingsgegevens
3	SWCLK	Digitale ingang	SAMD11 Foutopsporingsklok met enkele draad
4	UPDI	Digitaal	ATMega4809-update-interface
5	GND	Stroom	Vermogen Ground
6	RST	Digitale ingang	Actieve lage reset-ingang

Mechanische informatie:

Bordoverzicht en montagegaten
De bordmaten zijn gemengd tussen metrisch en imperiaal. Imperiale maten worden gebruikt om een raster van 100 mil tussen de rijen pennen te behouden, zodat ze op een breadboard passen, terwijl de bordlengte metrisch is.

Connectorposities
De view hieronder is van bovenaf, maar het toont de Debug-connectorpads die zich aan de onderkant bevinden. Gemarkeerde pinnen zijn pin 1 voor elke connector'

Bovenkant view

Certificeringen

Conformiteitsverklaring CE DoC (EU)
Wij verklaren op eigen verantwoordelijkheid dat de bovenstaande producten in overeenstemming zijn met de essentiële vereisten van de volgende EU-richtlijnen en daarom in aanmerking komen voor vrij verkeer binnen de markten die de Europese Unie (EU) en de Europese Economische Ruimte (EER) omvatten.

Verklaring van overeenstemming met EU RoHS & REACH 211 01/19/2021
Arduino-borden zijn in overeenstemming met RoHS 2 Richtlijn 2011/65/EU van het Europees Parlement en RoHS 3 Richtlijn 2015/863/EU van de Raad van 4 juni 2015 betreffende de beperking van het gebruik van bepaalde gevaarlijke stoffen in elektrische en elektronische apparatuur.

Substantie	Maximale limiet (ppm)
Lood (Pb)	1000
Cadmium (cd)	100
Mercurius (Hg)	1000
Zeswaardig chroom (Cr6+)	1000
Polybroombifenylen (PBB)	1000
Polybroomdifenylethers (PBDE)	1000
Bis (2-ethylhexyl} ftalaat (DEHP)	1000
Benzylbutylftalaat (BBP)	1000
Dibutylftalaat (DBP)	1000
Diisobutylftalaat (DIBP)	1000

Vrijstellingen: Er worden geen vrijstellingen aangevraagd.
Arduino-boards voldoen volledig aan de gerelateerde vereisten van Verordening (EG) 1907 /2006 van de Europese Unie met betrekking tot de registratie, evaluatie, autorisatie en beperking van chemicaliën (REACH). We verklaren geen van de SVHC's (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), de kandidatenlijst van zeer zorgwekkende stoffen voor autorisatie die momenteel door ECHA is vrijgegeven, is aanwezig in alle producten (en ook in verpakkingen) in hoeveelheden van in totaal in een concentratie gelijk aan of hoger dan 0.1%. Voor zover wij weten, verklaren we ook dat onze producten geen van de stoffen die zijn vermeld op de "Autorisatielijst" (bijlage XIV van de REACH-regelgeving) en zeer zorgwekkende stoffen (SVHC) bevatten in significante hoeveelheden zoals gespecificeerd door de bijlage XVII van de kandidatenlijst gepubliceerd door ECHA (Europees Agentschap voor chemische stoffen) 1907 /2006/EG.

Verklaring van conflictmineralen
Als wereldwijde leverancier van elektronische en elektrische componenten is Arduino zich bewust van onze verplichtingen met betrekking tot wet- en regelgeving met betrekking tot conflictmineralen, in het bijzonder de Dodd-Frank Wall Street Reform and Consumer Protection Act, sectie 1502. Arduino veroorzaakt of verwerkt conflicten niet rechtstreeks mineralen zoals tin, tantaal, wolfraam of goud. Conﬂictmineralen zitten in onze producten in de vorm van soldeer of als component in metaallegeringen. Als onderdeel van onze redelijke due diligence heeft Arduino contact opgenomen met leveranciers van onderdelen binnen onze toeleveringsketen om hun voortdurende naleving van de regelgeving te verifiëren. Op basis van de tot dusver ontvangen informatie verklaren wij dat onze producten conflictmineralen bevatten die afkomstig zijn uit conflictvrije gebieden.

FCC-waarschuwing

Alle wijzigingen of aanpassingen die niet uitdrukkelijk zijn goedgekeurd door de partij die verantwoordelijk is voor de naleving, kunnen de bevoegdheid van de gebruiker om de apparatuur te bedienen ongeldig maken. Dit apparaat voldoet aan deel 15 van de FCC-regels. De werking is onderworpen aan de volgende twee voorwaarden:

Dit apparaat mag geen schadelijke interferentie veroorzaken

Dit apparaat moet alle ontvangen interferentie accepteren, inclusief interferentie die ongewenste werking kan veroorzaken.

FCC-verklaring inzake blootstelling aan RF-straling:

Deze zender mag niet samen met een andere antenne of zender worden geplaatst of gebruikt.
Deze apparatuur voldoet aan de RF-stralingsblootstellingslimieten die zijn vastgesteld voor een ongecontroleerde omgeving.

Deze apparatuur moet worden geïnstalleerd en bediend met een minimale afstand van 20 cm tussen de radiator en uw lichaam.

Gebruikershandleidingen voor van vergunning vrijgestelde radioapparatuur moeten de volgende of gelijkwaardige vermelding bevatten op een opvallende plaats in de gebruikershandleiding of als alternatief op het apparaat of beide. Dit apparaat voldoet aan de van licentie vrijgestelde RSS-standaard(en) van Industry Canada. De werking is onderworpen aan de volgende twee voorwaarden:

dit apparaat mag geen interferentie veroorzaken

Dit apparaat moet alle interferentie accepteren, inclusief interferentie die een ongewenste werking van het apparaat kan veroorzaken.

IC SAR-waarschuwing:
Deze apparatuur moet worden geïnstalleerd en bediend met een minimale afstand van 20 cm tussen de radiator en uw lichaam.

Belangrijk: De bedrijfstemperatuur van de EUT mag niet hoger zijn dan 85℃ en mag niet lager zijn dan -40℃. Hierbij verklaart Arduino Srl dat dit product voldoet aan de essentiële vereisten en andere relevante bepalingen van Richtlijn 2014/53/EU. Dit product mag in alle EU-lidstaten worden gebruikt.

Frequentiebanden	Maximaal uitgangsvermogen (EIRP)
2402-2480 MHz (EDR)	6.24 dBm
2402-2480MHz (BLE)	6.30 dBm
2412-2472 MHz (2.4 G WiFi)	13.61 dBm

Bedrijfsinformatie

Bedrijfsnaam	Arduino Srl
Bedrijfsadres	Via Andrea Appiani, 2520900 MONZA

Referentiedocumentatie

Referentie	Link
Arduino IDE (desktop)	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino IDE (wolk)	https://create.arduino.cc/editor
Aan de slag met 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 Bibliotheek	https://github.com/arduino-libraries/ArduinoECCX08
LSM6DSL-bibliotheek	https://github.com/stm32duino/LSM6DSL
ProjectHub	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
Bibliotheekreferentie	https://www.arduino.cc/reference/en/
Arduino-winkel	https://store.arduino.cc/

Revisiegeschiedenis

Datum	Herziening	Wijzigingen
04/15/2021	1	Algemene gegevensbladupdates

Documenten / Bronnen

ARDUINO ABX00027 Nano 33 IoT-module [pdf] Gebruiksaanwijzing
ABX00032, 2AN9S-ABX00032, 2AN9SABX00032, ABX00027 Nano 33 IoT-module, ABX00027, Nano 33 IoT-module, Module

Referenties

Gebruiksaanwijzing

ARDUINO ABX00027 Nano 33 IoT-module