Контроллер Arduino MKR Wi-Fi 1010

Arduino MKR Wi-Fi 1010 – платформа из семейства MKR для разработчиков, желающих проектировать проекты IoT с минимальным опытом работы в сети. Плата комбинирует микроконтроллер ATSAMD21G18 и беспроводной модуль NINA-W10. Первый отвечает за подключённую периферию и модули, а второй за беспроводные технологии Wi-Fi и Bluetooth. Полученный симбиоз позволит распределять рабочую нагрузку между элементами двухпроцессорной системы.

Платформа производится американо-итальянской компанией Arduino LLC.

Что на борту

Плата состоит из трёх основных блоков:

• Микроконтроллер ATSAMD21G18 с тактовой частотой 48 МГц и вычислительным ядром Cortex-M0+. Благодаря своей 32-двух битной архитектуре, контроллер справляется с ресурсоёмкими математическими вычислениями, обрабатывает аналоговые сигналы с большой точностью и воспроизводит музыку через встроенный ЦАП;
• Модуль беспроводной связи NINA-W10 от компании U-blox со встроенным чипом ESP32. Модуль обеспечит обмен данными по воздуху в диапазоне 2,4 ГГц по протоколам Wi-Fi и Bluetooth. Регулировка выходной мощности обеспечит оптимальное соотношение между дальностью связи, скоростью передачи данных и энергопотреблением;
• Крипто-чип ECC508 для защиты передаваемых данных с использованием шифрования SHA-256. Позволит делать HTTPS-запросы без нагрузки на основной процессор.

Порты и интерфейсы

Внимание! Платформа выполнена на архитектуре ARM Cortex M0+, значит родное напряжение пинов Arduino MKR Wi-Fi – 3,3 В. Выходы для логической единицы выдают 3,3 вольта и рассчитаны принимать не более того. Большее напряжение повредит микроконтроллер. Будьте внимательны при подключении периферии.

С двух сторон платы распаяны колодки 2×14 выводов, из них 22 пина ввода-вывода общего назначения:

• 7 могут быть аналоговыми входами с разрешением до 12 бит;
• 12 – выдавать ШИМ-сигнал с разрешением до 12 бит;
• 1 – выдавать аналоговый сигнал (ЦАП) с разрешением 10 бит;
• 8 – поддерживают прерывания.

Используйте внутренний ЦАП для аналогового аудиовыхода. Или отдайте обработку звука внешнему преобразователю через интерфейс I2S.

Управляйте вашим устройством через интернет или запускайте небольшой веб-сервер c помощью библиотеки WiFiNINA. В отличие от предшественников, Arduino MKR Wi-Fi 1010 поддерживает шифрование SSL – теперь вам доступны HTTPS-соединения.

На плате доступны аппаратные интерфейсы SPI, TWI/I²C, UART/Serial и I²S.

Программирование

Для программирования используется среда Arduino IDE, визуальная среда программирования XOD IDE или произвольный инструментарий C/C++. Для прошивки понадобится кабель Micro-USB.

Питание

Для питания платформы используйте порт Micro-USB, контакт Vin или разъём для аккумуляторной батареи. Источник определится автоматически.

• При питании через USB используйте зарядник 5 В совместно с кабелем USB (A – Micro USB).
• В случае питания через пин Vin рекомендуемое входное напряжение от 5 до 6 В. В качестве источника питания возьмите импульсный блок питания.
• А при питании через разъём батареи понадобится литий-ионный аккумулятор с напряжением 3,7 вольта.

Все цепи питания проходят через линейный регулятор напряжения и приводятся к 3,3 В.

Безопасность

Arduino MKR Wi-Fi 1010 снабжена предохранителем, защищающим USB-порты компьютера от перенапряжения и коротких замыканий. Хотя большинство компьютеров обладают собственными средствами защиты, предохранитель даёт дополнительную уверенность. Он разрывает соединение, если на USB-порт подаётся более 500 мА, и восстанавливает его после нормализации ситуации.

Характеристики

• Беспроводной модуль: NINA-W10 на чипе ESP32 с Wi-Fi и Bluetooth
• Микроконтроллер: ATSAMD21G18
• Ядро: 32-битный ARM Cortex M0+
• Тактовая частота: 48 МГц
• Flash-память: 256 КБ (8 КБ занимает загрузчик)
• SRAM-память: 32 КБ
• Пинов ввода-вывода всего: 22
• Пинов с АЦП: 7
• Разрядность АЦП: 8/10/12 бит (по умолчанию 10 бит)
• Пинов, подключённых к ЦАП: 1
• Разрядность ЦАП: 10 бит
• Пинов с ШИМ: 12
• Разрядность ШИМ: 8/10/12 бит (по умолчанию 8 бит)
• Пинов с прерываниями: 12
• Аппаратных интерфейсов SPI: 1
• Аппаратных интерфейсов I2C / TWI: 1
• Аппаратных интерфейсов UART / Serial: 1
• Номинальное рабочее напряжение: 3,3 В
• Максимальный выходной ток пина 3V3: 600 мA
• Максимальный ток с пина или на пин: 7 мА
• Входное напряжение через пин Vin: 5–6 В
• Входное напряжение через разъём для аккумулятора: 3,7 В
• Габариты: 62×25 мм