ARDUINO ABX00053 Nano RP2040 Connect with Headers 用戶手冊
描述
功能豐富的 Arduino® Nano RP2040 Connect 將新型 Raspberry Pi RP2040 微控制器引入 Nano 外形。 借助 U-blox® Nina W32 模塊，充分利用雙核 0 位 Arm® Cortex®-M102+ 來創建具有藍牙® 和 Wi-Fi 連接的物聯網項目。 利用板載加速計、陀螺儀、RGB LED 和麥克風深入研究現實世界的項目。 使用 Arduino® Nano RP2040 Connect 以最少的努力開發強大的嵌入式 AI 解決方案！
目標領域
物聯網 (IoT)、機器學習、原型設計、
特徵
樹莓派 RP2040 微控制器
- 133MHz 32 位雙核 Arm® Cortex®-M0+
- 264kB 片上 SRAM
- 直接內存訪問 (DMA) 控制器
- 透過專用 QSPI 總線支援高達 16MB 的片外快閃記憶體
- USB 1.1 控制器和 PHY，具有主機和設備支持
- 8 個 PIO 狀態機
- 用於擴展外設支持的可編程 IO (PIO)
- 帶內部溫度傳感器的 4 通道 ADC，0.5 MSa/s，12 位轉換
- SWD 調試
- 2 個片上 PLL，用於生成 USB 和內核時鐘
- 40nm製程節點
- 多種低功耗模式支持
- USB 1.1 主機/設備
- 內部卷tage 提供核心卷的調節器tage
- 高級高性能總線 (AHB)/高級外設總線 (APB)
U-blox® Nina W102 Wi-Fi/藍牙® 模塊
- 240MHz 32 位雙核 Xtensa LX6
- 520kB 片上 SRAM
- 448 KB ROM，用於啟動和核心功能
- 16 Mbit FLASH 用於代碼存儲，包括用於保護程序和數據的硬件加密
- 1 kbit EFUSE（不可擦除存儲器），用於 MAC 地址、模塊配置、閃存加密和芯片 ID
- IEEE 802.11b/g/n 單頻段 2.4 GHz Wi-Fi 操作
- Bluetooth®4.2
- 集成平面倒 F 天線 (PIFA)
- 4 個 12 位 ADC
- 3x I2C、SDIO、CAN、QSPI
記憶
- AT25SF128A 16MB NOR 閃存
- QSPI 數據傳輸速率高達 532Mbps
- 100K 編程/擦除週期
ST LSM6DSOXTR 6軸IMU
- 3D 陀螺儀
- ±2/±4/±8/±16 g 滿量程
- 3D加速度計
- ±125/±250/±500/±1000/±2000 dps 滿量程
- 先進的計步器、步數偵測器和計步器
- 顯著運動檢測、傾斜檢測
- 標準中斷：自由落體、喚醒、6D/4D 定向、單擊和雙擊
- 可程式有限狀態機：加速度計、陀螺儀和外部感測器
- 機器學習核心
- 嵌入式溫度傳感器
ST MP34DT06JTR MEMS麥克風
- AOP = 122.5dBSPL
- 64分貝信噪比
- 全向靈敏度
- -26 dBFS ± 1 dB 靈敏度
RGB LED
- 共陽極
- 連接到 U-blox® Nina W102 GPIO
Microchip® ATECC608A 加密
- 具有安全的基於硬件的密鑰存儲的加密協處理器
- I2C、SWI
- 對稱算法的硬件支持：
- SHA-256 和 HMAC 哈希，包括片外上下文保存/恢復
- AES-128：加密/解密，GCM 的伽羅瓦域乘法
- 內部高質量 NIST SP 800-90A/B/C 隨機數發生器 (RNG)
- 安全啟動支持：
- 完整的 ECDSA 代碼簽名驗證，可選的存儲摘要/簽名
- 安全啟動前可選的通信密鑰禁用
- 消息的加密/身份驗證以防止車載攻擊
輸入/輸出
- 14x 數字引腳
- 8x 模擬引腳
- 微型USB
- UART、SPI、I2C 支持
力量
- 降壓轉換器
安全資訊
- A級
董事會
應用實例amp萊斯
得益於強大的微處理器、一系列板載傳感器和 Nano 外形尺寸，Arduino® Nano RP2040 Connect 可適用於廣泛的用例。 可能的應用包括：
邊緣運算： 利用快速且高 RAM 微處理器運行 TinyML 進行異常檢測、咳嗽檢測、手勢分析等。
穿戴式裝置： Nano 佔地面積小，為一系列可穿戴設備（包括運動追踪器和 VR 控制器）提供了機器學習的可能性。
語音助理： Arduino® Nano RP2040 Connect 包括一個全向麥克風，可以充當您的個人數字助理並為您的項目啟用語音控制。
配件
- 微型 USB 電纜
- 15 針 2.54mm 公頭
- 15 針 2.54mm 可堆疊接頭
相關產品
重力：納米 I/O 屏蔽
評級
推薦操作條件
| 象徵 | 描述 | 最小 | 典型值 | 最大限度 | 單元 |
| 車架號 | 輸入音量tage 來自 VIN 墊 | 4 | 5 | 20 | V |
| 虛擬USB | 輸入音量tage 來自 USB 連接器 | 4.75 | 5 | 5.25 | V |
| V3V3 | 3.3V 輸出到用戶應用程序 | 3.25 | 3.3 | 3.35 | V |
| I3V3 | 3.3V輸出電流（含板載IC） | – | – | 800 | mA |
| VIH | 輸入高電平音量tage | 2.31 | – | 3.3 | V |
| 維利爾 | 輸入低電平音量tage | 0 | – | 0.99 | V |
| 最大 IOH | VDD-0.4 V 時的電流，輸出設置為高電平 | 8 | mA | ||
| 人工晶狀體最大值 | VSS+0.4 V 時的電流，輸出設置為低 | 8 | mA | ||
| 音量 | 輸出高音量tage、8毫安 | 2.7 | – | 3.3 | V |
| 音量 | 輸出低音量tage、8毫安 | 0 | – | 0.4 | V |
| 頂部 | 工作溫度 | -20 | – | 80 | ℃ |
耗電量
| 象徵 | 描述 | 最小 | 典型值 | 最大限度 | 單元 |
| PBL | 繁忙循環的功耗 | 待定 | mW | ||
| PLP | 低功耗模式下的功耗 | 待定 | mW | ||
| 最大功率 | 最大功耗 | 待定 | mW |
功能結束view
框圖
板拓撲
正面 View
| 參考號 | 描述 | 參考號 | 描述 |
| U1 | 樹莓派 RP2040 微控制器 | U2 | Ublox NINA-W102-00B Wi-Fi/藍牙® 模塊 |
| U3 | 不適用 | U4 | ATECC608A-MAHDA-T 加密 IC |
| U5 | AT25SF128A-MHB-T 16MB閃存IC | U6 | MP2322GQH 降壓降壓穩壓器 |
| U7 | DSC6111HI2B-012.0000 MEMS 振盪器 | U8 | MP34DT06JTR MEMS全向麥克風IC |
| U9 | 具有機器學習內核的 LSM6DSOXTR 6 軸 IMU | J1 | 公頭微型 USB 連接器 |
| DL1 | 綠色開機 LED | DL2 | 內置橙色 LED |
| DL3 | RGB共陽極LED | PB1 | 重置按鈕 |
| JP2 | 模擬引腳 + D13 引腳 | JP3 | 數字引腳 |
後退 View
| 參考號 | 描述 | 參考號 | 描述 |
| SJ4 | 3.3V跳線（已連接） | SJ1 | VUSB 跳線（斷開） |
處理器
該處理器基於新型 Raspberry Pi RP2040 芯片 (U1)。 該微控制器為低功耗物聯網 (IoT) 開發和嵌入式機器學習提供了機會。 兩個主頻為 0MHz 的對稱 Arm® Cortex®-M133+ 為嵌入式機器學習和低功耗並行處理提供計算能力。 提供了 264 個獨立的 2 KB SRAM 和 2040MB 存儲體。 直接內存訪問提供了處理器和內存之間的快速互連，可以使內存與核心一起處於非活動狀態以進入睡眠狀態。 串行線調試 (SWD) 可從啟動時通過板下的焊盤進行使用。 RP3.3 運行電壓為 XNUMXV，內部有一個電壓tage 調節器提供 1.1V。
RP2040 控制外設和數字引腳以及模擬引腳 (A0-A3)。 引腳 A2 (SDA) 和 A4 (SCL) 上的 I5C 連接用於連接板載外設，並通過 4.7 kΩ 電阻上拉。 SWD 時鐘線 (SWCLK) 和復位也通過 4.7 kΩ 電阻上拉。 以 7MHz 運行的外部 MEMS 振盪器 (U12) 提供時鐘脈衝。 可編程IO有助於實現任意通信協議，同時對主處理核心的負擔最小。 RP1.1 上實現了 USB 2040 設備接口，用於上傳代碼。
Wi-Fi/藍牙® 連接
Wi-Fi 和藍牙® 連接由 Nina W102 (U2) 模塊提供。 RP2040 只有 4 個模擬引腳，Nina 用於將其擴展到 Arduino Nano 外形規格中的標準 4 個模擬引腳，並帶有另外 12 個 4 位模擬輸入 (A7-A102)。 此外，共陽極 RGB LED 還由 Nina W-102 模塊控制，以便當數字狀態為高電平時 LED 關閉，當數字狀態為低電平時 LED 亮起。 模塊中的內部 PCB 天線無需外部天線。 Nina W6 模塊還包括一個雙核 Xtensa LX2040 CPU，也可以使用 SWD 通過板下的焊盤獨立於 RPXNUMX 進行編程。
6軸IMU
可以從 LSM3DSOX 3 軸 IMU (U6) 獲取 6D 陀螺儀和 9D 加速度計數據。 除了提供這樣的數據，還可以在 IMU 上做機器學習來進行手勢檢測。
外部記憶體
RP2040 (U1) 可以通過 QSPI 接口訪問額外的 16 MB 閃存。 RP2040 的就地執行 (XIP) 功能允許系統對外部閃存進行尋址和訪問，就像它是內部存儲器一樣，無需先將代碼複製到內部存儲器。
密碼學
ATECC608A 加密 IC (U4) 提供安全啟動功能以及 SHA 和 AES-128 加密/解密支持，以實現智能家居和工業物聯網 (IIoT) 應用的安全性。 此外，RP2040 還可以使用隨機數發生器。
麥克風
MP34DT06J 麥克風通過 PDM 接口連接到 RP2040。 數字 MEMS 麥克風是全向的，通過具有高 (64 dB) 信噪比的電容傳感元件工作。 能夠檢測聲波的傳感元件是使用專門用於生產音頻傳感器的專用矽微加工工藝製造的。
RGB LED
RGB LED (DL3) 是連接到 Nina W102 模塊的共陽極 LED。 當數字狀態為高電平時，LED 熄滅；當數字狀態為低電平時，LED 亮起。
電源樹
Arduino Nano RP2040 Connect 可以通過 Micro USB 端口 (J1) 或通過 JP2 上的 VIN 供電。 板載降壓轉換器為 RP3 微控制器和所有其他外圍設備提供 3V2040。 此外，RP2040 還具有內部 1V8 穩壓器。
董事會運作
入門 - IDE
如果您想在離線時對 Arduino® Nano RP2040 Connect 進行編程，您需要安裝 Arduino® Desktop IDE [1] 要將 Arduino® Edge 控件連接到您的計算機，您需要一根微型 USB 電纜。 這也為電路板供電，如 LED 所示。
入門 - Arduino Web 編輯
所有 Arduino® 板，包括這個，都可以在 Arduino® 上開箱即用 Web 編輯器 [2]，只需安裝一個簡單的插件。
Arduino® Web 編輯器是在線託管的，因此它始終是最新的，具有所有板的最新功能和支持。 按照 [3] 在瀏覽器上開始編碼並將您的草圖上傳到您的板上。
入門 - Arduino物聯網雲
所有支持 Arduino® IoT 的產品均受 Arduino® IoT Cloud 支持，它允許您記錄、繪製圖表和分析傳感器數據、觸發事件以及實現家庭或企業自動化。
Samp草圖
SampArduino® Nano RP2040 Connect 的草圖可在“ExampArduino® IDE 或 Arduino 的“文檔”部分中的“文件”菜單 web網站 [4]
線上資源
現在您已經了解了使用該板可以做什麼的基礎知識，您可以通過在 ProjectHub [5]、Arduino® 庫參考 [6] 和在線商店 [7] 上查看令人興奮的項目來探索它提供的無限可能性。您將能夠使用傳感器、執行器等來補充您的電路板。
板恢復
所有 Arduino 板都有一個內置引導加載程序，允許通過 USB 刷新板。 如果草圖鎖定了處理器並且無法再通過 USB 訪問主板，則可以在通電後立即雙擊重置按鈕進入引導加載程序模式。
連接器引腳排列
J1 微型 USB
| 別針 | 功能 | 類型 | 描述 |
| 1 | 客車 | 力量 | 5V USB 電源 |
| 2 | D- | 差異化 | USB 差分數據 – |
| 3 | D+ | 差異化 | USB差分數據+ |
| 4 | ID | 數位的 | 未使用 |
| 5 | 接地 | 力量 | 地面 |
JP1
| 別針 | 功能 | 類型 | 描述 |
| 1 | TX1 | 數位的 | UART TX / 數字引腳 1 |
| 2 | 接收0 | 數位的 | UART RX / 數字引腳 0 |
| 3 | 快速恢復時間 | 數位的 | 重置 |
| 4 | 接地 | 力量 | 地面 |
| 5 | D2 | 數位的 | 數位引腳 2 |
| 6 | D3 | 數位的 | 數位引腳 3 |
| 7 | D4 | 數位的 | 數位引腳 4 |
| 8 | D5 | 數位的 | 數位引腳 5 |
| 9 | D6 | 數位的 | 數位引腳 6 |
| 10 | D7 | 數位的 | 數位引腳 7 |
| 11 | D8 | 數位的 | 數位引腳 8 |
| 12 | D9 | 數位的 | 數位引腳 9 |
| 13 | D10 | 數位的 | 數位引腳 10 |
| 14 | D11 | 數位的 | 數位引腳 11 |
| 15 | D12 | 數位的 | 數位引腳 12 |
JP2
| 別針 | 功能 | 類型 | 描述 |
| 1 | D13 | 數位的 | 數位引腳 13 |
| 2 | 3.3V | 力量 | 3.3V電源 |
| 3 | 參考文獻 | 模擬 | NC |
| 4 | A0 | 模擬 | 模擬引腳 0 |
| 5 | A1 | 模擬 | 模擬引腳 1 |
| 6 | A2 | 模擬 | 模擬引腳 2 |
| 7 | A3 | 模擬 | 模擬引腳 3 |
| 8 | A4 | 模擬 | 模擬引腳 4 |
| 9 | A5 | 模擬 | 模擬引腳 5 |
| 10 | A6 | 模擬 | 模擬引腳 6 |
| 11 | A7 | 模擬 | 模擬引腳 7 |
| 12 | 虛擬USB | 力量 | USB 輸入音量tage |
| 13 | 記錄 | 數位的 | 引導 |
| 14 | 接地 | 力量 | 地面 |
| 15 | 車架號 | 力量 | 卷tag輸入 |
筆記： 模擬參考卷tage 固定在 +3.3V。 A0-A3 連接到 RP2040 的 ADC。 A4-A7 連接到 Nina W102 ADC。 此外，A4 和 A5 與 RP2 的 I2040C 總線共享，每個都用 4.7 KΩ 電阻上拉。
RP2040 SWD 墊
| 別針 | 功能 | 類型 | 描述 |
| 1 | 威迪歐 | 數位的 | SWD 數據線 |
| 2 | 接地 | 數位的 | 地面 |
| 3 | 時脈訊號 | 數位的 | SWD 時鐘 |
| 4 | +3V3 | 數位的 | +3V3 電源軌 |
| 5 | TP_RESETN | 數位的 | 重置 |
尼娜 W102 SWD 墊
| 別針 | 功能 | 類型 | 描述 |
| 1 | TP_RST | 數位的 | 重置 |
| 2 | TP_RX | 數位的 | 串行接收 |
| 3 | TP_TX | 數位的 | 串行發送 |
| 4 | TP_GPIO0 | 數位的 | 通用輸入輸出口0 |
機械信息
認證證書
符合性聲明 CE DoC (EU)
我們全權負責聲明，上述產品符合以下歐盟指令的基本要求，因此有資格在包括歐盟 (EU) 和歐洲經濟區 (EEA) 在內的市場內自由流通。
符合歐盟 RoHS 和 REACH 211 的聲明 01/19/2021
Arduino 板符合歐洲議會的 RoHS 2 指令 2011/65/EU 和理事會 3 年 2015 月 863 日關於限制在電氣和電子設備中使用某些有害物質的 RoHS 4 指令 2015/XNUMX/EU。
| 物質 | 最大限值 (ppm) |
| 鉛（Pb） | 1000 |
| 鎘（Cd） | 100 |
| 汞（Hg） | 1000 |
| 六價鉻 (Cr6+) | 1000 |
| 多溴聯苯 (PBB) | 1000 |
| 多溴二苯醚 (PBDE) | 1000 |
| 雙(2-乙基己基}鄰苯二甲酸酯 (DEHP) | 1000 |
| 鄰苯二甲酸丁酯 (BBP) | 1000 |
| 鄰苯二甲酸二丁酯 (DBP) | 1000 |
| 鄰苯二甲酸二異丁酯 (DIBP) | 1000 |
豁免：沒有要求豁免。
Arduino 板完全符合歐盟法規 (EC) 1907 /2006 關於化學品註冊、評估、授權和限制 (REACH) 的相關要求。 我們沒有聲明任何 SVHC (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table) 是目前由 ECHA 發布的高度關注物質候選清單，其存在於所有產品（以及包裝）中，其總濃度等於或高於 0.1%。 據我們所知，我們還聲明我們的產品不含有“授權清單”（REACH 法規附件 XIV）中列出的任何物質以及指定數量的高度關注物質 (SVHC)根據 ECHA（歐洲化學品管理局）1907 /2006/EC 公佈的候選清單附件 XVII。
衝突礦產聲明
作為電子和電氣元件的全球供應商，Arduino 意識到我們對有關衝突礦物的法律和法規的義務，特別是《多德·弗蘭克華爾街改革和消費者保護法》第 1502 條。Arduino 不直接採購或加工衝突礦物例如錫、鉭、鎢或金。 衝突礦物以焊料的形式或作為金屬合金的成分存在於我們的產品中。 作為我們合理盡職調查的一部分，Arduino 已聯繫我們供應鏈內的組件供應商，以驗證他們是否持續遵守法規。 根據迄今為止收到的信息，我們聲明我們的產品含有來自無衝突地區的衝突礦物。
FCC 注意事項
未經合規負責方明確批准的任何變更或修改都可能導致使用者操作設備的權限失效。
本設備符合 FCC 規則第 15 部分的規定。操作須滿足以下兩個條件：
- 該設備可能不會造成有害幹擾
- 該設備必須接受任何收到的干擾，包括可能導致意外操作的干擾。
FCC 射頻輻射暴露聲明：
- 此發射器不得與任何其他天線或發射器位於相同位置或一起運作。
- 本設備符合針對非受控環境規定的射頻輻射暴露限制。
- 安裝和操作此設備時，散熱器與您的身體之間的距離應至少為 20 公分。
免許可證無線電設備的用戶手冊應在用戶手冊的顯眼位置或設備上或兩者的顯眼位置包含以下或等效通知。 本設備符合工業
加拿大免執照 RSS 標準。 操作需滿足以下兩個條件：
- 該設備可能不會造成乾擾
- 該設備必須能夠承受任何干擾，包括可能導致設備意外運作的干擾。
IC SAR 警告：
安裝和操作本設備時，散熱器與您身體之間的距離應至少為 20 公分。
重要的： EUT的工作溫度不能超過80℃，不能低於-20℃。
在此，Arduino Srl 聲明本產品符合指令 2014/53/EU 的基本要求和其他相關規定。 本產品允許在所有歐盟成員國使用。
| 頻段 | 最大有效各向同性輻射功率 (EIRP) |
| 待定 | 待定 |
公司資料
| 公司名稱 | 阿杜諾公司 |
| 公司地址 | Via Ferruccio Pelli 14, 6900 Lugano, TI (Ticino), 瑞士 |
參考文件
| 參考號 | 關聯 |
| Arduino IDE（桌面） | https://www.arduino.cc/en/Main/Software |
| Arduino IDE（雲） | https://create.arduino.cc/editor |
| 雲 IDE 入門 | https://create.arduino.cc/projecthub/Arduino_Genuino/getting-started-with- arduino-web-editor-4b3e4a |
| Arduino Web地點 | https://www.arduino.cc/ |
| 項目中心 | https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending |
| PDM（麥克風）庫 | https://www.arduino.cc/en/Reference/PDM |
| WiFiNINA（Wi-Fi、W102）庫 | https://www.arduino.cc/en/Reference/WiFiNINA |
| ArduinoBLE（藍牙®、W-102）庫 | https://www.arduino.cc/en/Reference/ArduinoBLE |
| IMU 庫 | https://www.arduino.cc/en/Reference/Arduino_LSM6DS3 |
| 網上商店 | https://store.arduino.cc/ |
修訂歷史
| 日期 | 修訂 | 變化 |
| 02/12/2021 | 2 | 認證請求的變更 |
| 14/05/2020 | 1 | 首次發布 |
文件/資源
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