ARDUINO ABX00027 Nano 33 IoT-modulens bruksanvisning

Beskrivning
Nano 33 IoT och Nano 33 IoT med headers är en modul i miniatyrstorlek som innehåller en Cortex M0+ SAMD21-processor, en WiFi+BT-modul baserad på ESP32, ett kryptochip som säkert kan lagra certifikat och fördelade nycklar och en 6-axlig IMU. Modulen kan antingen monteras som en DIP-komponent (vid montering av stifthuvuden), eller som en SMT-komponent, direkt lödning av den via de castellated pads.

Målområden:
Maker, förbättringar, grundläggande IoT-applikationsscenarier

Drag

SAMD21G18A

Processor

256KB Flash

32KB Flash
Power On Reset (POR) och Brown Out Detection (BOD)

Kringutrustning

12 kanals DMA

12 kanals eventsystem
5x 16 bitars timer/räknare

3x 24 bitars timer/räknare med utökade funktioner 32 bitars RTC
Watchdog Time

CRC-32 generator
Full hastighet Host/Device USB med 8 slutpunkter

6x SERCOM (USART, I2C, SPI, LIN)
Två kanals I2S

12 bitars 350 kps ADC (upp till 16 bitar med oversampling) 10 bitars 350 ksps DAC
Extern avbrottskontroll (upp till 16 rader)

Nina W102

Modul

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

WiFi

IEEE 802.11b upp till 11Mbit

IEEE 802.11g upp till 54MBit
IEEE 802.11n upp till 72MBit

2.4 GHz, 13 kanaler
-96 dBm känslighet

Bluetooth® BR/EDR

Max 7 kringutrustning
2.4 GHz, 79 kanaler
Upp till 3 Mbit/s
8 dBm uteffekt vid 2/3 Mbit/s 11 dBm EIRP vid 2/3 Mbit/s
88 dBm känslighet

Bluetooth® lågenergi

Bluetooth® 4.2 dubbelläge
2.4 GHz 40 kanaler
6 dBm uteffekt
9 dBm EIRP
88 dBm känslighet
Upp till 1 Mbit/

MPM3610 (DC-DC)

Reglerar ingångsvoltage från upp till 21V med minst 65 % effektivitet @minsta belastning
Mer än 85 % effektivitet @12V

ATECC608A (Kryptochip)

Kryptografisk samprocessor med säker hårdvarubaserad nyckellagring Skyddad lagring för upp till 16 nycklar, certifikat eller data
ECDH: FIPS SP800-56A Elliptic Curve Diﬃe-Hellman
NIST standard P256 elliptisk kurvstöd

SHA-256 & HMAC-hash inklusive lagring/återställning av kontext utanför chipet
AES-128 kryptera/dekryptera, galois-fältmultiplikation för GCM

LSM6DSL (6-axlig IMU)

Alltid-på 3D-accelerometer och 3D-gyroskop
Smart FIFO upp till 4 KByte baserad
±2/±4/±8/±16 g full skala

±125/±250/±500/±1000/±2000 dps full skala

Styrelsen

Som alla Nano formfaktorkort har Nano 33 IoT och Nano 33 IoT med headers ingen batteriladdare utan kan drivas via USB eller headers.
NOTERA: Arduino Nano 33 IoT och Nano 33 IoT med headers stöder endast 3.3VI/Os och är INTE 5V-toleranta, så se till att du inte ansluter 5V-signaler direkt till detta kort, annars kommer det att skadas. Dessutom, till skillnad från Arduino Nano-kort som stöder 5V-drift, levererar 5V-stiftet INTE volymtage men är snarare ansluten, via en bygel, till USB-strömingången.

Applikation Examples

Väderstation: Genom att använda Arduino Nano 33 IoT eller Nano 33 IoT med headers tillsammans med en sensor och en OLED-display kan vi skapa en liten väderstation som kommunicerar temperatur, luftfuktighet etc. direkt till din telefon.

Luftkvalitetsmonitor: Dålig luftkvalitet kan ha allvarliga effekter på din hälsa. Genom att montera skivan, med sensor och monitor kan du säkerställa att luftkvaliteten hålls i inomhusmiljöer. Genom att ansluta hårdvaruenheten till en IoT-applikation/API får du realtidsvärden.

Lufttrumma: Ett snabbt och roligt projekt är att skapa en liten lufttrumma. Anslut din tavla och ladda upp din skiss från Skapa Web Redigera och börja skapa beats med din ljudarbetsstation som du väljer.

Betyg

Rekommenderade driftförhållanden

Symbol	Beskrivning	Min	Max
	Konservativa termiska gränser för hela styrelsen:	-40 °C (40 °F)	85 °C (185 °F)

Energiförbrukning

Symbol	Beskrivning	Min	Typ	Max	Enhet
VINMax	Maximal ingång voltage från VIN pad	-0.3	–	21	V
VUSBMax	Maximal ingång voltage från USB-kontakten	-0.3	–	21	V
Pmax	Maximal strömförbrukning	–	–	TBC	mW

Funktionellt överview

Styrelsetopologi

Styrelsetopologi topp

Ref.	Beskrivning	Ref.	Beskrivning
U1	ATSAMD21G18A styrenhet	U3	LSM6DSOXTR IMU-sensor
U2	NINA-W102-00B WiFi/BLE-modul	U4	ATECC608A-MAHDA-T Kryptochip
J1	Mikro USB-kontakt	PB1	IT-1185-160G-GTR Tryckknapp

Ref.	Beskrivning	Ref.	Beskrivning
SJ1	Öppen lödbrygga (VUSB)	SJ4	Stängd lödbrygga (+3V3)
TP	Testpunkter	xx	Lorem Ipsum

Processor
Huvudprocessorn är en Cortex M0+ som körs på upp till 48MHz. De flesta av dess stift är anslutna till de externa huvudena, men vissa är reserverade för intern kommunikation med den trådlösa modulen och den inbyggda interna I2C-kringutrustningen (IMU och Crypto).

NOTERA: Till skillnad från andra Arduino Nano-kort har stift A4 och A5 en intern pull-up och standard för att användas som en I2C-buss, så användning som analoga ingångar rekommenderas inte. Kommunikation med NINA W102 sker via en seriell port och en SPI-buss genom följande stift.

SAMD21 stift	SAMD21 Akronym	NINA Pin	NINA Förkortning	Beskrivning
13	PA08	19	RESET_N	Återställa
39	PA27	27	GPIO0	Uppmärksamhetsbegäran
41	PA28	7	GPIO33	Erkänna
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 kommunikationsmodul
Nina W102 är baserad på ESP32 och levereras med en förcertifierad mjukvarustack från Arduino. Källkod för den fasta programvaran är tillgänglig [9].

NOTERA: Omprogrammering av den trådlösa modulens firmware med en anpassad kommer att ogiltigförklara överensstämmelse med radiostandarder som certifierade av Arduino, därför rekommenderas detta inte om inte applikationen används i privata laboratorier långt från annan elektronisk utrustning och människor. Användningen av anpassad firmware på radiomoduler är enbart användarens ansvar. Några av modulens stift är anslutna till de externa huvudena och kan drivas direkt av ESP32, förutsatt att SAMD21:s motsvarande stift är lämpligt tri-staterade. Nedan är en lista över sådana signaler:

SAMD21 stift	SAMD21 Akronym	NINA Pin	NINA Förkortning	Beskrivning
48	PB03	8	GPIO21	A7
14	PA09	5	GPIO32	A6
8	PB09	31	GPIO14	A5/SCL
7	PB08	35	GPIO13	A4/SDA

rypto
Kryptochippet i Arduino IoT-kort är det som gör skillnaden med andra mindre säkra kort eftersom det ger ett säkert sätt att lagra hemligheter (som certifikat) och accelererar säkra protokoll samtidigt som hemligheter aldrig avslöjas i vanlig text. Källkod för Arduino-biblioteket som stöder Crypto är tillgänglig [10]

IMU
Kortet har en inbäddad 6-axlig IMU som kan användas för att mäta kortets orientering (genom att kontrollera gravitationsaccelerationens vektororientering) eller för att mäta stötar, vibrationer, acceleration och rotationshastighet. Källkod för Arduino-biblioteket som stöder IMU är tillgänglig [11]

Kraftträd

lenend

Styrelsedrift

Komma igång – IDE
Om du vill programmera ditt kort när du är offline måste du installera Arduino Desktop IDE [1] För att ansluta Arduino 33 IoT till din dator behöver du en Micro-B USB-kabel. Detta ger också ström till kortet, vilket indikeras av lysdioden.

Komma igång – Arduino Web Redaktör
Alla Arduino-brädor, inklusive den här, fungerar direkt på Arduino Web Editor [2], genom att bara installera en enkel plugin. Arduino Web Editor är värd online, därför kommer den alltid att vara uppdaterad med de senaste funktionerna och stöd för alla anslagstavlor. Följ [3] för att börja koda i webbläsaren och ladda upp dina skisser till din tavla.

Komma igång – Arduino IoT Cloud
Alla Arduino IoT-aktiverade produkter stöds på Arduino IoT Cloud som låter dig logga, grafiska och analysera sensordata, utlösa händelser och automatisera ditt hem eller företag.
Sample Skisser
Sampskisser för Arduino 33 IoT kan hittas antingen i "Examples"-menyn i Arduino IDE eller i avsnittet "Dokumentation" i Arduino Pro webwebbplats [4]

Onlineresurser
Nu när du har gått igenom grunderna i vad du kan göra med tavlan kan du utforska de oändliga möjligheter den ger genom att kolla spännande projekt på ProjectHub [5], Arduino Library Reference [6] och onlinebutiken [7] där du kommer att kunna komplettera ditt kort med sensorer, ställdon och mer

Styrelseåterställning
Alla Arduino-kort har en inbyggd bootloader som gör det möjligt att flasha kortet via USB. Om en skiss låser processorn och kortet inte längre kan nås via USB är det möjligt att gå in i bootloader-läge genom att dubbelklicka på återställningsknappen direkt efter uppstart.

Kontaktdon

USB

Stift	Fungera	Typ	Beskrivning
1	VUSB	Driva	Strömförsörjningsingång. Om kortet drivs via VUSB från headern är detta en utgång (1)
2	D-	Differentiell	USB-differentiella data –
3	D+	Differentiell	USB-differentiella data +
4	ID	Analog	Väljer funktionalitet för värd/enhet
5	GND	Driva	Ström Jord

Kortet kan endast stödja USB-värdläge om det drivs via VUSB-stiftet och om bygeln nära VUSB-stiftet är kortsluten.

Rubriker
Kortet exponerar två 15-stiftskontakter som antingen kan sättas ihop med stifthuvuden eller lödas genom castellated vias.

Stift	Fungera	Typ	Beskrivning
1	D13	Digital	GPIO
2	+3V3	Stäng av	Internt genererad uteffekt till externa enheter
3	AREF	Analog	Analog referens; kan användas som GPIO
4	A0/DAC0	Analog	ADC in/DAC ut; kan användas som GPIO
5	A1	Analog	ADC in; kan användas som GPIO
6	A2	Analog	ADC in; kan användas som GPIO
7	A3	Analog	ADC in; kan användas som GPIO
8	A4/SDA	Analog	ADC in; I2C SDA; Kan användas som GPIO (1)
9	A5/SCL	Analog	ADC in; I2C SCL; Kan användas som GPIO (1)
10	A6	Analog	ADC in; kan användas som GPIO
11	A7	Analog	ADC in; kan användas som GPIO
12	VUSB	Ström in/ut	Normalt NC; kan anslutas till VUSB-stiftet på USB-kontakten genom att kortsluta en bygel
13	RST	Digital in	Aktiv låg återställningsingång (dubblett av stift 18)
14	GND	Driva	Ström Jord
15	VIN	Ström in	Vin Strömingång
16	TX	Digital	USART TX; kan användas som GPIO
17	RX	Digital	USART RX; kan användas som GPIO
18	RST	Digital	Aktiv låg återställningsingång (dubblett av stift 13)
19	GND	Driva	Ström Jord
20	D2	Digital	GPIO
21	D3/PWM	Digital	GPIO; kan användas som PWM
22	D4	Digital	GPIO
23	D5/PWM	Digital	GPIO; kan användas som PWM
24	D6/PWM	Digital	GPIO, kan användas som PWM
25	D7	Digital	GPIO
26	D8	Digital	GPIO

Stift	Fungera	Typ	Beskrivning
27	D9/PWM	Digital	GPIO; kan användas som PWM
28	D10/PWM	Digital	GPIO; kan användas som PWM
29	D11/MOSI	Digital	SPI MOSI; kan användas som GPIO
30	D12/MISO	Digital	SPI MISO; kan användas som GPIO

Stift	Fungera	Typ	Beskrivning
1	+3V3	Stäng av	Internt genererad uteffekt för att användas som voltage referens
2	SWD	Digital	SAMD11 Single Wire Debug Data
3	SWCLK	Digital in	SAMD11 Single Wire Debug Clock
4	UPDI	Digital	ATMega4809 uppdateringsgränssnitt
5	GND	Driva	Ström Jord
6	RST	Digital in	Aktiv låg återställningsingång

Mekanisk information

Styrelsekontur och monteringshål
Brädemåtten är blandade mellan metriska och imperialiska. Imperialistiska mått används för att upprätthålla ett rutnät på 100 mil mellan stiftraderna för att de ska kunna passa en breadboard medan brädans längd är metrisk.

Anslutningspositioner
De view nedan är från toppen men den visar Debug-anslutningsplattorna som finns på undersidan. Markerade stift är stift 1 för varje kontakt'

Bästa view

Certifieringar

Försäkran om överensstämmelse CE DoC (EU)
Vi förklarar under vårt ensamma ansvar att produkterna ovan är i överensstämmelse med de väsentliga kraven i följande EU-direktiv och därför kvalificerar sig för fri rörlighet inom marknader som omfattar Europeiska unionen (EU) och Europeiska ekonomiska samarbetsområdet (EES).

Försäkran om överensstämmelse med EU RoHS & REACH 211 01/19/2021
Arduino-kort är i överensstämmelse med RoHS 2-direktivet 2011/65/EU från Europaparlamentet och RoHS 3-direktivet 2015/863/EU från rådet av den 4 juni 2015 om begränsning av användningen av vissa farliga ämnen i elektrisk och elektronisk utrustning.

Ämne	Högsta gräns (ppm)
Bly (Pb)	1000
Kadmium (Cd)	100
Kvicksilver (Hg)	1000
Sexvärt krom (Cr6+)	1000
Polybromerade bifenyler (PBB)	1000
Polybromerade difenyletrar (PBDE)	1000
Bis(2-etylhexyl}ftalat (DEHP)	1000
Bensylbutylftalat (BBP)	1000
Dibutylftalat (DBP)	1000
Diisobutylftalat (DIBP)	1000

Undantag: Inga undantag begärs.
Arduino Boards är helt kompatibla med de relaterade kraven i Europeiska unionens förordning (EG) 1907/2006 om registrering, utvärdering, auktorisation och begränsning av kemikalier (REACH). Vi deklarerar ingen av SVHC:erna (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), kandidatlistan över ämnen med mycket stor betänklighet för godkännande som för närvarande släpps av ECHA, finns i alla produkter (och även förpackningar) i mängder med en koncentration som är lika med eller över 0.1 %. Så vitt vi vet deklarerar vi också att våra produkter inte innehåller några av de ämnen som är listade på "Auktorisationslistan" (bilaga XIV till REACH-förordningarna) och substanser av mycket hög grad (SVHC) i några betydande mängder enligt specificerat genom bilaga XVII till kandidatlistan publicerad av ECHA (European Chemical Agency) 1907/2006/EC.

Konfliktmineraldeklaration
Som en global leverantör av elektroniska och elektriska komponenter är Arduino medveten om våra skyldigheter med avseende på lagar och förordningar angående konfliktmineraler, särskilt Dodd-Frank Wall Street Reform and Consumer Protection Act, Section 1502. Arduino är inte direkt källa till eller bearbeta konflikter. mineraler som tenn, tantal, volfram eller guld. Konﬂiktmineraler finns i våra produkter i form av lod eller som en komponent i metallegeringar. Som en del av vår rimliga due diligence har Arduino kontaktat komponentleverantörer inom vår försörjningskedja för att verifiera deras fortsatta efterlevnad av bestämmelserna. Baserat på den information som vi fått hittills förklarar vi att våra produkter innehåller konfliktmineraler som kommer från konfliktfria områden.

FCC Varning

Eventuella ändringar eller modifieringar som inte uttryckligen godkänts av den part som ansvarar för efterlevnaden kan ogiltigförklara användarens behörighet att använda utrustningen. Denna enhet uppfyller del 15 av FCC-reglerna. Driften är föremål för följande två villkor:

Denna enhet får inte orsaka skadliga störningar

denna enhet måste acceptera alla mottagna störningar, inklusive störningar som kan orsaka oönskad funktion.

FCC uttalande om exponering för RF-strålning:

Denna sändare får inte placeras eller användas tillsammans med någon annan antenn eller sändare.
Denna utrustning uppfyller gränsvärdena för RF-strålningsexponering som anges för en okontrollerad miljö.

Denna utrustning bör installeras och användas med ett minsta avstånd på 20 cm mellan kylaren och din kropp.

Användarmanualer för licensbefriade radioapparater ska innehålla följande eller motsvarande meddelande på en iögonfallande plats i användarmanualen eller alternativt på enheten eller båda. Denna enhet överensstämmer med Industry Canadas licensbefriade RSS-standard(er). Driften är föremål för följande två villkor:

denna enhet kanske inte orsakar störningar

denna enhet måste acceptera alla störningar, inklusive störningar som kan orsaka oönskad drift av enheten.

IC SAR-varning:
Denna utrustning bör installeras och användas med ett minsta avstånd på 20 cm mellan kylaren och din kropp.

Viktig: Driftstemperaturen för EUT får inte överstiga 85 ℃ och bör inte vara lägre än -40 ℃. Härmed förklarar Arduino Srl att denna produkt överensstämmer med väsentliga krav och andra relevanta bestämmelser i direktiv 2014/53/EU. Denna produkt är tillåten att användas i alla EU-medlemsstater.

Frekvensband	Maximal uteffekt (EIRP)
2402-2480MHz(EDR)	6.24 dBm
2402-2480MHz(BLE)	6.30 dBm
2412-2472MHz (2.4G WiFi)	13.61 dBm

Företagsinformation

Företagsnamn	Arduino Srl
Företagsadress	Via Andrea Appiani, 2520900 MONZA

Referensdokumentation

Hänvisning	Länk
Arduino IDE (skrivbord)	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino IDE (moln)	https://create.arduino.cc/editor
Cloud IDE Komma igång	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 bibliotek	https://github.com/arduino-libraries/ArduinoECCX08
LSM6DSL bibliotek	https://github.com/stm32duino/LSM6DSL
ProjectHub	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
Biblioteksreferens	https://www.arduino.cc/reference/en/
Arduino butik	https://store.arduino.cc/

Revisionshistorik

Datum	Revision	Ändringar
04/15/2021	1	Allmänna databladsuppdateringar

Dokument/resurser

ARDUINO ABX00027 Nano 33 IoT-modul [pdf] Bruksanvisning
ABX00032, 2AN9S-ABX00032, 2AN9SABX00032, ABX00027 Nano 33 IoT-modul, ABX00027, Nano 33 IoT-modul, modul

Referenser

Användarmanual

ARDUINO ABX00027 Nano 33 IoT-modul