XIAO 扩展底板

概述

这是一款为 Seeed Studio XIAO 设计的功能强大的扩展板，尺寸仅为树莓派 4 的一半。它能够以简单快速的方式构建原型和项目。凭借其丰富的外设，包括 OLED、RTC、可扩展存储器、无源蜂鸣器、复位/用户按钮、5V 舵机连接器、多种数据接口等，您可以探索 Seeed Studio XIAO 的无限可能性。该板还很好地支持 Circuitpython。

作为 Seeed Studio XIAO 外形规格，所有 Seeed Studio XIAO 板都支持 Grove Shield for Seeed Studio XIAO 和 Seeed Studio Expansion Base for XIAO。引脚之间存在细微差异，参考引脚图可以轻松管理。

Seeed Studio XIAO SAMD21、Seeed Studio XIAO RP2040 和 Seeed Studio XIAO nRF52840 都与 Seeed Studio Expansion Base for XIAO 兼容。

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特性

快速原型制作： 通过复位按钮和引出到公头的 SWD 引脚，轻松调试和复位。

丰富的外设： OLED 显示屏、RTC、可扩展存储空间、无源蜂鸣器、用户按钮、板载电池管理芯片。
无需焊接： 所有引脚均已引出。便捷的即插即用 Grove 连接器支持多种数据协议，包括 IIC、UART、模拟/数字。
支持 Circuit Python： 很好地支持 circuit python。MicroSD 卡槽可扩展存储空间，使得在原型制作和项目构建中分配更多所需库成为可能。
小型尺寸： 紧凑优雅，仅为树莓派 4 的一半大小，特别适合需要小型尺寸的项目。

规格参数

项目	数值
工作电压	5V / 3.7V 锂电池
充电电流	460mA（最大）
RTC 计时精度	± 1.5S/天（25°C）
RTC 电池	CR1220
显示屏	0.96" OLED 显示屏
可扩展存储器	MicroSD 卡
Grove 接口	Grove IIC2，Grove UART1，A0/D0 Grove*1
其他外部设备	无源蜂鸣器、用户按钮、5V 舵机连接器

应用

SWD 调试
快速原型制作
数据显示
迷你尺寸项目

零件清单

项目	数值
Seeed Studio XIAO 扩展底板	*1

note

本产品不包含 Seeed Studio XIAO 和电池，Seeed Studio XIAO 正在不断推出新产品。要了解该系列的最新产品开发动态，请访问 XIAO 系列主页。

入门指南

所需材料

Seeed Studio XIAO SAMD21（预焊接）	Seeed Studio XIAO 扩展底板

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硬件概述

有一个外部 MicroSD 卡插槽和 RTC 电池座，MicroSD 卡主要用于保存和运行 python.py 文件，RTC 用于跟踪当前时间，可用于在特定时间编程执行操作。

引脚图

Seeed Studio XIAO Grove 扩展板的外部接头引脚描述。

扩展板使用

连接

将 Seeed Studio XIAO SAMD21 放在扩展板上，Seeed Studio XIAO SAMD21 绿色 LED 应该亮起。

note

请先将 Seeed Studio XIAO 插在扩展板上，然后插入 Type-C，记住将 Seeed Studio XIAO 插入两个母头连接器的中间，否则会损坏 Seeed Studio XIAO 和扩展板。

电池使用

Seeed Studio XIAO 扩展底板可以由电池供电，所以如果您做一些需要移动的演示，电池将帮助您解决电源供应问题。当您插入电池时，请注意正负极，按照图片连接电池以免损坏电路板。

此外，当您插入电池线和 type-C 线并将开关按钮切换到开启时，电路板会给电池充电。

如下图所示，如果 LED 闪烁，表示电池没有充电或电路板没有连接电池；如果 LED 持续亮起，表示电池正在充电。

扩展板上的模块

板载丰富的外设包括：

OLED显示屏： 无需连接PC即可进行可视化数据显示，能够更高效地进行调试，并构建传感器集线器、数据监控系统等应用。
复位按钮： 无需跳线和短路，一键轻松复位。
SWD调试： SWD引脚引出为公头排针，使调试器连接和固件下载更加容易。
高精度RTC： 带电池备份的高精度实时时钟，能够在主电源关闭时保持准确时间。
可扩展存储： 背面配有MicroSD卡槽，添加库和使用circuit python时不再担心内存限制。
用户按钮： 除了复位按钮外，还提供另一个用户自定义按钮。
无源蜂鸣器： 您可以改变PWM频率来产生不同的蜂鸣声，制作"蜂鸣器音乐"。
Grove连接器： 所有引脚引出，即插即用的grove连接器支持常见数据协议（Grove IIC2，Grove UART1，A0/D0 Grove*1）
锂电池充电： JST2.0mm标准锂电池连接器和电池管理系统，支持USB和锂电池双电源供电，并可轻松进行板载电池充电。
5V舵机连接器： 5V输出引出到公头排针，用于5V舵机和传感器连接。

OLED显示屏

本示例介绍如何使用Seeed Studio XIAO扩展底板上的OLED显示屏。

步骤1. 将Seeed Studio XIAO SAMD21安装到扩展板上，然后连接Type-C线缆。

步骤2. 安装u8g2库，这是如何安装库的指南。

步骤3. 复制代码并粘贴到Arduino IDE中，然后上传。

OLED代码

#include <Arduino.h>
#include <U8x8lib.h>
#include <Wire.h>

U8X8_SSD1306_128X64_NONAME_HW_I2C u8x8(/* clock=*/ SCL, /* data=*/ SDA, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);   // OLEDs without Reset of the Display

void setup(void) {
  u8x8.begin();
  u8x8.setFlipMode(1);   // Enable (1) and disbale (0) 180 degree rotation of the display content
}

void loop(void) {
  u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
  u8x8.setCursor(0, 0);
  u8x8.print("Hello World!");
}

通过用户按钮控制LED

本示例介绍如何使用Seeed Studio XIAO扩展底板上的按钮来控制Seeed Studio XIAO SAMD21上的LED。

步骤 1. 将Seeed Studio XIAO SAMD21安装到扩展板上，然后连接Type-C线缆。

步骤 2. 打开Arduino IDE，复制代码并粘贴到Arduino IDE中，然后上传。

代码

const int buttonPin = 1;     // 按钮引脚的编号
int buttonState = 0;         // 用于读取按钮状态的变量

void setup() {
  // 将LED引脚初始化为输出：
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  // 将按钮引脚初始化为输入：
  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);

}

void loop() {
  // 读取按钮的状态值：
  buttonState = digitalRead(buttonPin);

  // 检查按钮是否被按下。如果是，buttonState为HIGH：
  if (buttonState == HIGH) {
    // 点亮LED：
    digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  } else {
    // 熄灭LED：
    digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  }

}

蜂鸣器

蜂鸣器默认连接到引脚 A3，如果您想要移除蜂鸣器功能，只需按照下图所示，切断连线。

使用无源蜂鸣器播放歌曲

此示例使用 Seeed Studio XIAO 扩展底板上的蜂鸣器播放生日快乐歌。

步骤 1. 将 Seeed Studio XIAO SAMD21 安装到扩展板上，然后连接 Type-C 数据线。

步骤 2. 打开 Arduino IDE，复制代码并粘贴到 Arduino IDE 中，然后上传。

代码

int speakerPin = D3;
int length = 28; // the number of notes
char notes[] = "GGAGcB GGAGdc GGxecBA yyecdc";
int beats[] = { 2, 2, 8, 8, 8, 16, 1, 2, 2, 8, 8, 8, 16, 1, 2, 2, 8, 8, 8, 8, 16, 1, 2, 2, 8, 8, 8, 16 };
int tempo = 150;
void playTone(int tone, int duration) {
  for (long i = 0; i < duration * 1000L; i += tone * 2) {
    digitalWrite(speakerPin, HIGH);
    delayMicroseconds(tone);
    digitalWrite(speakerPin, LOW);
    delayMicroseconds(tone);
  }
}

void playNote(char note, int duration) {
  char names[] = {'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'A', 'B',
                  'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'a', 'b',
                  'x', 'y'
                 };
  int tones[] = { 1915, 1700, 1519, 1432, 1275, 1136, 1014,
                  956,  834,  765,  593,  468,  346,  224,
                  655 , 715
                };
  int SPEE = 5;

  // play the tone corresponding to the note name

  for (int i = 0; i < 16; i++) {
    if (names[i] == note) {
      int newduration = duration / SPEE;
      playTone(tones[i], newduration);
    }
  }
}

void setup() {
  pinMode(speakerPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    if (notes[i] == ' ') {
      delay(beats[i] * tempo); // rest
    } else {
      playNote(notes[i], beats[i] * tempo);
    }
    // pause between notes
    delay(tempo);
  }
}

通过旋转角度传感器控制舵机

此示例使用旋转角度传感器通过 Seeed Studio XIAO 扩展底板上的集成端口来控制舵机。

步骤 1. 将 Seeed Studio XIAO SAMD21 安装到扩展底板上，然后连接 Type-C 数据线。

步骤 2. 将舵机线缆连接到 I2C 端口，将旋转角度传感器连接到 D0。

步骤 3. 打开 Arduino IDE，复制代码并粘贴到 Arduino IDE 中，然后上传。

tip

如果您的开发板是 XIAO ESP32 系列。在运行以下代码之前，您需要先在 Arduino 库管理器 中安装 ESP32Servo 库，并将以下代码从

#include <Servo.h> 更改为 #include <ESP32Servo.h>。

#include <Servo.h>
#include <Arduino.h>
#include <Wire.h>

#define ROTARY_ANGLE_SENSOR A0
#define ADC_REF 3 //ADC的参考电压是3v。如果seeeduino上的Vcc开关
#define GROVE_VCC 3 //grove接口的VCC通常是3v
#define FULL_ANGLE 300 //旋转角度的满值是300度

Servo myservo;  // 创建舵机对象来控制舵机
// 在大多数板子上可以创建十二个舵机对象

int pos = 0;    // 存储舵机位置的变量

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(ROTARY_ANGLE_SENSOR, INPUT);
  myservo.attach(5);  // 将引脚5上的舵机连接到舵机对象
}

void loop() {

  float voltage;
  int sensor_value = analogRead(ROTARY_ANGLE_SENSOR);
  voltage = (float)sensor_value * ADC_REF / 1023;
  float degrees = (voltage * FULL_ANGLE) / GROVE_VCC;
  Serial.println("标记与起始位置之间的角度：");
  Serial.println(degrees);
  delay(50);
  myservo.write(degrees);
}

RTC时钟显示

此示例使用RTC在OLED上显示时钟。

步骤1. 将Seeed Studio XIAO SAMD21安装在扩展板上，然后连接Type-C线缆。

步骤2. 安装u8g2和PCF8563库，这是如何安装库的指南。

步骤3. 复制代码并粘贴到Arduino IDE中，然后上传。

#include <Arduino.h>
#include <U8x8lib.h>
#include <PCF8563.h>
PCF8563 pcf;
#include <Wire.h>

U8X8_SSD1306_128X64_NONAME_HW_I2C u8x8(/* clock=*/ SCL, /* data=*/ SDA, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);   // 无复位引脚的OLED显示屏

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  u8x8.begin();
  u8x8.setFlipMode(1);
  Wire.begin();
  pcf.init();//初始化时钟
  pcf.stopClock();//停止时钟
  pcf.setYear(20);//设置年份
  pcf.setMonth(10);//设置月份
  pcf.setDay(23);//设置日期
  pcf.setHour(17);//设置小时
  pcf.setMinut(33);//设置分钟
  pcf.setSecond(0);//设置秒
  pcf.startClock();//启动时钟
}

void loop() {
  Time nowTime = pcf.getTime();//获取当前时间
  u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);   // 选择合适的字体

  u8x8.setCursor(0, 0);
  u8x8.print(nowTime.day);
  u8x8.print("/");
  u8x8.print(nowTime.month);
  u8x8.print("/");
  u8x8.print("20");
  u8x8.print(nowTime.year);
  u8x8.setCursor(0, 1);
  u8x8.print(nowTime.hour);
  u8x8.print(":");
  u8x8.print(nowTime.minute);
  u8x8.print(":");
  u8x8.println(nowTime.second);
  delay(1000);
}

SD卡功能

对于XIAO SAMD21、XIAO RP2040、XIAO ESP32C3和XIAO ESP32S3，您无需安装单独的SD卡库来使用第三方库。以下程序适用于这些XIAO。

tip

扩展板电路设计使SD卡插槽的CS引脚连接到XIAO的D2引脚。

#include <SPI.h>
#include <SD.h>
#include "FS.h"

File myFile;

void setup() {
  // Open serial communications and wait for port to open:
  Serial.begin(115200);
  while(!Serial);              // 打开串口监视器后执行
  delay(500);

  Serial.print("Initializing SD card...");

  pinMode(D2, OUTPUT);          // 修改此处的引脚以适配您使用的SD卡的CS引脚。
  if (!SD.begin(D2)) {
    Serial.println("initialization failed!");
    return;
  }
  Serial.println("initialization done.");

  // open the file. note that only one file can be open at a time,
  // so you have to close this one before opening another.
  myFile = SD.open("/test.txt", FILE_WRITE);          // 读写文件的路径需要以"/"开头

  // if the file opened okay, write to it:
  if (myFile) {
    Serial.print("Writing to test.txt...");
    myFile.println("testing 1, 2, 3.");
    // close the file:
    myFile.close();
    Serial.println("done.");
  } else {
    // if the file didn't open, print an error:
    Serial.println("error opening test.txt");
  }

  // re-open the file for reading:
  myFile = SD.open("/test.txt");                       // 读写文件的路径需要以"/"开头
  if (myFile) {
    Serial.println("test.txt:");

    // read from the file until there's nothing else in it:
    while (myFile.available()) {
      Serial.write(myFile.read());
    }
    // close the file:
    myFile.close();
  } else {
    // if the file didn't open, print an error:
    Serial.println("error opening test.txt");
  }
}

void loop() {
  // nothing happens after setup
}

如果您使用的是XIAO nRF52840系列，那么您可能需要单独下载SdFat库才能使用SD卡功能。

#include <SPI.h>
#include "SdFat.h"
SdFat SD;

#define SD_CS_PIN D2
File myFile;

void setup() {
  // 打开串口通信并等待端口打开：
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) {
    ; // 等待串口连接。仅对原生USB端口需要
  }


  Serial.print("正在初始化SD卡...");

  if (!SD.begin(SD_CS_PIN)) {
    Serial.println("初始化失败！");
    return;
  }
  Serial.println("初始化完成。");

  // 打开文件。注意一次只能打开一个文件，
  // 所以在打开另一个文件之前必须先关闭这个文件。
  myFile = SD.open("/test.txt", FILE_WRITE);

  // 如果文件打开成功，写入数据：
  if (myFile) {
    Serial.print("正在写入test.txt...");
    myFile.println("testing 1, 2, 3.");
    // 关闭文件：
    myFile.close();
    Serial.println("完成。");
  } else {
    // 如果文件没有打开，打印错误信息：
    Serial.println("打开test.txt时出错");
  }

  // 重新打开文件进行读取：
  myFile = SD.open("test.txt");
  if (myFile) {
    Serial.println("test.txt:");

    // 从文件中读取数据直到没有更多内容：
    while (myFile.available()) {
      Serial.write(myFile.read());
    }
    // 关闭文件：
    myFile.close();
  } else {
    // 如果文件没有打开，打印错误信息：
    Serial.println("打开test.txt时出错");
  }
}

void loop() {
  // setup后什么都不会发生
}

Seeed Studio XIAO 扩展底板亚克力外壳

我们为保护 Seeed Studio XIAO 扩展底板制作了这个亚克力外壳，这些是亚克力外壳组件。

与 Seeed Studio XIAO 的 Grove 扩展板相比，Seeed Studio XIAO 扩展底板为用户增加了许多有用的模块。

这个亚克力外壳易于组装，还能让外壳看起来更整洁。

在带扩展板的 Seeed Studio XIAO SAMD21 上运行 CircuitPython

本教程介绍如何在Seeed Studio XIAO SAMD21 开发板上安装和运行 Adafruit Industries 官方的CircuitPython！

CircuitPython 是一种编程语言，旨在简化在低成本微控制器板上的实验和编程学习。它让入门变得前所未有的简单，无需预先下载桌面软件。一旦设置好开发板，打开任何文本编辑器就可以开始编辑代码。更多信息请参考这里。

安装 CircuitPython

步骤 1. 将 Seeed Studio XIAO SAMD21 安装到扩展板上，然后连接 Type-C 数据线。

步骤 2. 下载官方的Seeed Studio XIAO SAMD21 的 CircuitPython 引导程序。这是一个 .uf2 文件，将存储在您的 PC 下载文件夹中。

步骤 3. 通过在 Seeed Studio XIAO 扩展底板上快速按两次复位按钮进入 DFU 引导程序模式，然后您的 PC 将出现 Arduino 驱动器。

步骤 4. 您的 PC 中应该出现一个名为 Arduino 的外部驱动器。将下载的 CircuitPython uf2 文件拖到 Arduino 驱动器中。

步骤 5. 加载 CircuitPython 引导程序后，拔掉 USB Type-C 并重新连接。应该会出现一个名为 CIRCUITPY 的新外部驱动器。

步骤 6. 现在，CircuitPython 已加载到 Seeed Studio XIAO SAMD21 上！您需要做的就是编写您的 Python 程序，将其命名为 main.py 并将其拖到 CIRCUITPY 驱动器上。

CircuitPython 闪烁示例

这是一个简单的示例，介绍如何在 Seeed Studio XIAO 上使用 CircuitPython。

步骤 1 在 CIRCUITPY 驱动器上创建一个名为 main 的 txt 文件。

note

main 名称可以是以下之一：code.txt、code.py、main.py、main.txt，关于此行为有更多详细信息。

步骤 2 使用 REPL 获取橙色 LED 的引脚。有关 REPL 的详细信息，请参阅欢迎使用 CircuitPython！要使用 REPL，您首先需要连接到串行控制台。建立连接后，按 CTRL+C 两次进入编辑模式。然后，复制以下代码并分别输入。

>>> import board
>>> dir(board)

您将看到板上所有可用于代码中的引脚列表。每个板子会根据可用引脚数量略有不同。

您看到 YELLOW_LED_INVERTED 了吗？这就是您用来闪烁橙色 LED 的引脚！

步骤 3 将代码粘贴到 main 文件中然后保存，您将看到 Seeed Studio XIAO SAMD21 板上的橙色 LED 闪烁。

代码

import time
import board
from digitalio import DigitalInOut, Direction

led = DigitalInOut(board.YELLOW_LED_INVERTED)
led.direction = Direction.OUTPUT

while True:
    led.value = True
    time.sleep(1)
    led.value = False
    time.sleep(1)

用于 CircuitPython 的 MicroSD 卡

Seeed Studio XIAO SAMD21 内置约 40 KB 闪存，但可能没有足够的空间来存储大型 Python 代码文件，幸运的是，Seeed Studio XIAO SAMD21 扩展板内置了一个 MicroSD 卡插槽用于扩展存储空间，因此您可以按照此说明学习如何在 MicroSD 卡上运行 CircuitPython。

note

MicroSD 卡系统格式为 FAT 或 exFAT。如果您使用其他 MicroSD 卡系统格式，将导致 MicroSD 卡无法被识别。

步骤 1. 准备一张 micro SD 卡插入 Seeed Studio XIAO SAMD21 扩展板。

步骤 2. 假设您尚未下载 CircuitPython 文件，请参考 安装 CircuitPython 章节。

步骤 3. 下载 lib 解压文件，然后用新的 lib 替换 CIRCUITPY 中的 lib。

步骤 4. 在 CIRCUITPY 驱动器中下载 main.py 文件。

main.py 代码

import sd
f = open("/sd/hello.txt", "r")   ## 从SD卡读取文件
print(f.read())

步骤 5. 在 CIRCUITPY 驱动器中下载 sd.py 文件。

sd.py 代码

import os
import adafruit_sdcard
import board
import busio
import digitalio
import storage
import sys

# 连接到卡并为 Seeed Studio XIAO 挂载文件系统。
spi = busio.SPI(board.SCK, board.MOSI, board.MISO)
cs = digitalio.DigitalInOut(board.D2)
sdcard = adafruit_sdcard.SDCard(spi, cs)
vfs = storage.VfsFat(sdcard)
storage.mount(vfs, "/sd")
sys.path.append("/sd")
sys.path.append("/sd/lib")  ## 切换到 SD 卡的路径

蜂鸣器示例

此示例通过在 MicroSD 卡中运行 buzzer.py 来测试蜂鸣器。

步骤 1. 您可以直接将 buzzer.py 粘贴到 MicroSD 卡中。

步骤 2. 在 CIRCUITPY 驱动器中打开 main.py。

步骤 3. 在 main.py 文件中添加 import buzzer。

当您完成所有步骤后，蜂鸣器将开始工作。如果您要运行 MicroSD 卡中的其他 python 文件，请模仿此示例。

note

如果您想返回 Arduino 模式，只需在 Arduino IDE 上上传任何程序即可。

演示

项目 1 - 遥控风扇

概述

本教程介绍如何制作一个迷你风扇放在您的房间里保持凉爽。

特性

自动摆动风扇

所需组件

硬件连接

请按照相同颜色的线将每个传感器连接到板上。请将风扇 grove 线缆连接到 D0，舵机 grove 线缆连接到 I2C，IR grove 线缆连接到 D7。

Arduino 说明

步骤 1. 按照连接图将所有传感器连接到板上。

步骤 2. 安装 Arduino-IRremote 库，这是 如何安装库 的指南。

步骤 3. 复制代码粘贴到 Arduino IDE 中然后上传。

步骤 4. 将风扇放置在安全位置，尝试按下按钮确保它能安全工作。

代码

#include <IRremote.h>
#include <Servo.h>

Servo myservo;  // 创建舵机对象来控制舵机
int RECV_PIN = 7; // 设置引脚2为红外控制

IRrecv irrecv(RECV_PIN);

decode_results results;

int pos = 90;    // 存储舵机位置的变量
int fanPin = 0;  // 设置D6为控制开关
int fanState = LOW;
int IO = 0;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Enabling IRin");  // 提醒启用红外
  irrecv.enableIRIn(); // 启动接收器
  Serial.println("Enabled IRin");
  myservo.attach(5);  // 将引脚2上的舵机连接到舵机对象
  pinMode(fanPin, OUTPUT);

}

void loop() {
  if (irrecv.decode(&results)) { //检查红外信号
    if (results.value == 2155829415) {    // 电源关闭/开启
      IO++;
      if (IO % 2 == 0) {
        fanState = HIGH;
        digitalWrite(fanPin, fanState);
        delay(100);
      }
      else {
        fanState = LOW;
        digitalWrite(fanPin, fanState);
        delay(100);
      }
    }

    if (results.value == 2155821255 ) {    // 风扇向左摆动
      for (pos; pos <= 89; pos += 1) { // 从0度到90度
        // 以1度为步长
        myservo.write(pos);              // 告诉舵机转到变量'pos'中的位置

        delay(40);                       // 等待15ms让舵机到达位置
        if (irrecv.decode(&results)) {
          irrecv.resume();
          if (results.value == 2155870215)
            break;
        }
      }
    }

    if (results.value == 2155870215 ) {    // 风扇向右摆动
      for (pos; pos >= 1; pos -= 1) { // 从90度到0度
        myservo.write(pos);              // 告诉舵机转到变量'pos'中的位置
        delay(40);                       // 等待15ms让舵机到达位置

        if (irrecv.decode(&results)) {
          irrecv.resume();
          if (results.value == 2155821255)
            break;
        }
      }
    }
    Serial.println(pos);
    Serial.println(results.value, HEX);
    Serial.println(results.value);
    irrecv.resume();                    //接收下一个指令
  }
  delay(100);
}

项目2 - 遥控小车

概述

本教程介绍如何制作遥控小车。

特点

迷你尺寸小车，易于穿越狭窄道路

所需组件

硬件连接

请按照相同颜色的线将每个传感器连接到板上。请将红外传感器grove线缆连接到D0，Mini Motor Driver grove线缆连接到I2C。

Arduino说明

步骤1. 按照连接图将所有传感器连接到板上。

步骤2. 下载Aruidno IDE

步骤3. 安装Arduino-IRremote和Motor driver库，这是如何安装库的指南。

步骤4. 复制代码粘贴到Aruino IDE中然后上传。

代码

#include <Arduino.h>
#include <U8g2lib.h>
#include <IRremote.h>
#include <SparkFunMiniMoto.h>  // 包含 MiniMoto 库
// 创建两个 MiniMoto 实例，使用不同的地址设置。
MiniMoto motor0(0xC4); // A1 = 1, A0 = clear
MiniMoto motor1(0xC0); // A1 = 1, A0 = 1 (默认)

#define FAULTn  1     // 用于故障检测的引脚。

int RECV_PIN = 0; // 设置引脚 2 作为红外控制
IRrecv irrecv(RECV_PIN);
decode_results results;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Enabling IRin");  // 提醒启用红外
  irrecv.enableIRIn(); // 启动接收器
  pinMode(FAULTn, INPUT);
}

void loop() {
  if (irrecv.decode(&results)) { //检查红外信号
    if (results.value == 2155862055) {
      //前进  2155862055
      motor0.drive(-600);
      motor1.drive(600);
      delayUntil(20);
    }
    if (results.value == 2155813095) {
      //刹车   2155813095
      motor0.brake();
      motor1.brake();
      delay(100);
    }
    if (results.value == 2155823295) {
      //后退  2155823295
      motor0.drive(600);
      motor1.drive(-600);
      delayUntil(20);
    }
    if (results.value == 2155829415) {
      //停止  2155829415
      motor0.stop();
      motor1.stop();
      delay(100);
    }
    if (results.value == 2155821255) {
      //右转   2155821255
      motor0.drive(600);
      motor1.drive(600);
      delayUntil(20);
    }
    if (results.value == 2155837575) {
      //左转    2155837575
      motor0.drive(-600);
      motor1.drive(-600);
      delayUntil(20);
    }
    irrecv.resume();                    //接收下一个指令

  }
  delay(100);
}

void delayUntil(unsigned long elapsedTime) {
  unsigned long startTime = millis();
  while (startTime + elapsedTime > millis()) {
    if (digitalRead(FAULTn) == LOW) {
      byte result = motor0.getFault();
      result = motor1.getFault();
    }
  }
}

项目 3 - 指纹解锁宝盒 - Seeed Studio XIAO

概述

这个盒子可以存放您的重要物品，您不用担心有人会拿走您的东西，该盒子具有指纹功能来保护您的物品，如果指纹验证失败，蜂鸣器会报警，LED环会显示红色，只有在开始时在板上注册了您的指纹，然后将您的手指放在板上，当指纹通过验证时，LED环会显示绿色。

特点

易于记录您的指纹
LED环可以提醒您锁定状态
OLED屏幕可以显示当前信息
蜂鸣器可以提醒您指纹是否通过验证

所需组件

硬件连接

请按照图片所示将每个模块连接到板上。将指纹模块连接到XIAO扩展板的UART端口，将舵机连接到XIAO扩展板的D0端口。

请注意，NeoPixel环通过三根不同颜色的线直接连接到XIAO开发板的引脚：用黄线将NeoPixel环的DIN引脚连接到XIAO的D1引脚，用红线将NeoPixel环的VIN引脚连接到XIAO的3V3引脚，用黑线将NeoPixel环的GND引脚连接到XIAO的GND引脚。

Arduino说明

步骤 1. 按照连接图将所有传感器连接到板上。

步骤 2. 下载Arduino IDE

步骤 3. 安装u8g2、Servo、Seeed_Arduino_KCT202和Seeed_LED_Ring库，这是如何安装库的指南。

步骤 4. 复制代码粘贴到Arduino IDE中然后上传。

演示

记录您的指纹

屏幕开始时会显示指纹记录，您只需要将手指放在指纹设备上，之后程序会分析您的指纹，然后完成注册。

身份验证（通过认证）

屏幕会显示"请验证"，您需要将手指放在指纹设备上，然后LED环会变成绿色。

身份验证（未通过认证）

如果其他人将手指放在上面，LED环会变成红色，板子会显示"身份拒绝"，同时警报会工作。

代码

#include <Servo.h>
#include <Arduino.h>
#include <U8x8lib.h>
#include "ATSerial.h"
#include "Protocol.h"
#include "KCT202.h"
#include "Adafruit_NeoPixel.h"

#define PIXEL_PIN    2    // 连接到NeoPixels的数字IO引脚
#define PIXEL_COUNT 24
#define debug SerialUSB
#define uart  Serial1
FingerPrint_KCT202<Uart, Serial_> kct202;
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(PIXEL_COUNT, PIXEL_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Servo myservo;

Protocol_oprt oprt;
uint8_t err_code = 0;
uint8_t param[10];
uint32_t param_len;
int pos = 0;
const int buttonPin = 1;
int buttonState = 0;
int BuzzerPin = A3;

U8X8_SSD1306_128X64_NONAME_HW_I2C u8x8(/* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);

void setup(void) {
  Serial.begin(115200);
  strip.setBrightness(255);
  strip.begin();
  strip.show(); // 将所有像素初始化为'关闭'状态
  colorWipe(strip.Color(125, 0, 125), 50);
  u8x8.begin();
  u8x8.setFlipMode(0);
  debug.begin(115200);
  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BuzzerPin, OUTPUT);
  kct202.begin(uart, debug);
  myservo.attach(0);
  myservo.write(0);
  kct202.autoRegisterFingerPrint(1, 4, LED_OFF_AFTER_GET_GRAGH | PRETREATMENT_GRAGH | NOT_RET_FOR_EVERY_STEP | OVERRIDE_CURR_FINGER_PRINT);

  u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
  u8x8.setCursor(0, 3);
  u8x8.print("finger recording");
  if (0 == kct202.getRegisterResponAndparse()) {
    debug.println("Register ok!");
    u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print("    be ready    ");
    delay(500);
    colorWipe(strip.Color(0, 125, 125), 50);
    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print("   *** 3 ***    ");
    delay(500);
    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print("   *** 2 ***    ");
    delay(500);
    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print("   *** 1 ***    ");
    delay(500);
    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print("   Registered");
    delay(800);
  }
}

void loop(void) {
  uint16_t finger_num = 0;

  kct202.autoVerifyFingerPrint(CHECK_ALL_FINGER_TEMP,
                               LED_OFF_AFTER_GET_GRAGH | PRETREATMENT_GRAGH | NOT_RET_FOR_EVERY_STEP);
  u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
  u8x8.setCursor(0, 3);
  u8x8.print(" Please verify  ");

  if (0 == kct202.getVerifyResponAndparse(finger_num)) {
    debug.println("Verify ok!");
    debug.print("Your finger temp id = ");
    debug.println(finger_num, HEX);
    colorWipe(strip.Color(0, 255, 30), 50);
    u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print("Identity comfirm");
    delay(800);

    analogWrite(BuzzerPin, 128);
    delay(100);
    analogWrite(BuzzerPin, 0);
    delay(100);
    analogWrite(BuzzerPin, 128);
    delay(100);
    analogWrite(BuzzerPin, 0);
    delay(100);

    for (pos = 0; pos <= 90; pos += 1) {
      myservo.write(pos);
      delay(15);
    }
    while (1) {
      //      pinMode(buttonPin, INPUT);
      buttonState = digitalRead(buttonPin);
      u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
      u8x8.setCursor(0, 3);
      u8x8.print("Please close    ");
      Serial.println(pos);
      Serial.println(buttonState);
      if (buttonState == LOW && pos == 91) {
        for (pos = 91; pos >= 0; pos -= 1) { // 从180度到0度
          u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
          u8x8.setCursor(0, 3);
          u8x8.print("Lock closing    ");
          myservo.write(pos);              // 告诉舵机转到变量'pos'的位置
          delay(15);                       // 等待15ms让舵机到达位置
        }
        colorWipe(strip.Color(255, 0, 0), 50);
        break;
      }
    }
  }

  else {
    colorWipe(strip.Color(255, 0, 0), 50);
    u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print(" Identity deny ");
    //    myservo.write(0);
    delay(200);

  analogWrite(BuzzerPin, 250);
  delay(2000);
    analogWrite(BuzzerPin, 0);
  delay(100);

    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print("  Please retry  ");
    delay(1500);
  }
}

void colorWipe(uint32_t c, uint8_t wait) {
  for (uint16_t i = 0; i < strip.numPixels(); i++) {
    strip.setPixelColor(i, c);
    strip.show();
    delay(70);
  }
}

项目 4 - Seeed Studio XIAO 扩展底板 - mjolnir

概述

这个锤子是模拟雷神之锤 Mjolnir，你需要在这个设备上记录你的指纹，然后你就会成为它的主人。锤子需要磁铁吸附在 Grove - 电磁铁上，直到它的主人通过指纹解锁，锤子才能被拿走。

所需组件

硬件连接

请用 Grove 线将扩展底板和所需模块连接，将 Grove 电磁铁模块连接到 D0 端口，将指纹模块连接到 I2C 端口。

Arduino 说明

步骤 1. 按照连接图将所有传感器连接到板上。

步骤 2. 下载 Arduino IDE

步骤 3. 安装 u8g2 和 Seeed_Arduino_KCT202 库，这是 如何安装库 的指南。

步骤 4. 复制代码粘贴到 Arduino IDE 中然后上传。

代码

#include <U8x8lib.h>
#include "ATSerial.h"
#include "Protocol.h"
#include "KCT202.h"

#define debug SerialUSB
#define uart  Serial1
FingerPrint_KCT202<Uart, Serial_> kct202;

Protocol_oprt oprt;
uint8_t err_code = 0;
uint8_t param[10];
uint32_t param_len;

int Electromagnet = 0;

U8X8_SSD1306_128X64_NONAME_HW_I2C u8x8(/* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);

// 设置程序在按下重置键时运行一次:
void setup() {
  // 将数字引脚初始化为输出。

  u8x8.begin();
  u8x8.setFlipMode(0);
  debug.begin(115200);
  pinMode(Electromagnet, OUTPUT);
  digitalWrite(Electromagnet, HIGH);  // 打开电磁铁 (HIGH是电压电平)
  kct202.begin(uart, debug);
  kct202.autoRegisterFingerPrint(1, 4, LED_OFF_AFTER_GET_GRAGH | PRETREATMENT_GRAGH | NOT_RET_FOR_EVERY_STEP | OVERRIDE_CURR_FINGER_PRINT);
  u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
  u8x8.setCursor(0, 3);
  u8x8.print("finger recording");
  if (0 == kct202.getRegisterResponAndparse()) {
    u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print("    be ready    ");
    delay(500);
    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print("   *** 3 ***    ");
    delay(500);
    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print("   *** 2 ***    ");
    delay(500);
    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print("   *** 1 ***    ");
    delay(500);
    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print("   Registered");
    delay(800);
  }

}

  // 循环程序永远重复运行:
  void loop() {

    uint16_t finger_num = 0;
    kct202.autoVerifyFingerPrint(CHECK_ALL_FINGER_TEMP, LED_OFF_AFTER_GET_GRAGH | PRETREATMENT_GRAGH | NOT_RET_FOR_EVERY_STEP);
    u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print(" Please verify  ");

    if (0 == kct202.getVerifyResponAndparse(finger_num)) {
      u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
      u8x8.setCursor(0, 3);
      u8x8.print("Identity comfirm");
      delay(800);
      digitalWrite(Electromagnet, LOW);  // 打开电磁铁 (HIGH是电压电平)
      delay(5000);
      digitalWrite(Electromagnet, HIGH);
    }

    else {
      u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
      u8x8.setCursor(0, 3);
      u8x8.print(" Identity deny ");
      //    myservo.write(0);
      delay(200);

      u8x8.setCursor(0, 3);
      u8x8.print("  Please retry  ");
      delay(1500);
      digitalWrite(Electromagnet, HIGH);  // 打开电磁铁 (HIGH是电压电平)

    }
  }

项目 5 - 空气质量传感器集线器 - Seeed Studio XIAO 扩展底板

概述

这是一个环境检测设备，通过 Grove - 激光 PM2.5 传感器、Grove - CO2 & 温湿度传感器和 Grove - 粉尘传感器分别收集 PM2.5、PM10、温度、湿度、CO2 和粉尘颗粒数据。

所需组件

硬件连接

请按照图表所示连接每个传感器。将 CO2 传感器和 PM2.5 传感器分别连接到两个 I2C 端口，将粉尘传感器连接到 UART 端口。

Arduino 说明

步骤 1. 按照连接图将所有传感器连接到板上。

步骤 2. 下载 Arduino IDE

步骤 3. 安装 u8g2、Seeed_PM2_5_sensor_HM3301 和 Seeed_SCD30 库，这是 如何安装库 的指南。

步骤 4. 复制代码粘贴到 Arduino IDE 中然后上传。

代码

#include <Arduino.h>
#include <U8x8lib.h>
#include <Seeed_HM330X.h>
#include "SCD30.h"

#define SERIAL_OUTPUT SerialUSB
#define SERIAL SerialUSB

int pin = 7;
unsigned long duration;
unsigned long starttime;
unsigned long sampletime_ms = 5000;//采样 30s ;
unsigned long lowpulseoccupancy = 0;
float ratio = 0;
float concentration = 0;

const int buttonPin = 1;
int buttonState = 0;
int memu = 0;

U8X8_SSD1306_128X64_NONAME_HW_I2C u8x8(/* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);
HM330X sensor;
uint8_t buf[30];

const char* str[] = {"传感器编号: ", "PM1.0浓度(CF=1,标准颗粒物,单位:ug/m3): ",
                     "PM2.5浓度(CF=1,标准颗粒物,单位:ug/m3): ",
                     "PM10浓度(CF=1,标准颗粒物,单位:ug/m3): ",
                     "PM1.0浓度(大气环境,单位:ug/m3): ",
                     "PM2.5浓度(大气环境,单位:ug/m3): ",
                     "PM10浓度(大气环境,单位:ug/m3): ",
                    };


///////////////////////////////////////////////////////////////////
//PM2.5浓度(大气环境,单位:ug/m3): 数值
///////////////////////////////////////////////////////////////////
HM330XErrorCode print_result(const char* str, uint16_t value) {
  if (NULL == str) {
    return ERROR_PARAM;
  }
  //  SERIAL_OUTPUT.print(str);
  u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
  u8x8.setCursor(0, 0);
  u8x8.print("PM2.5: ");
  u8x8.setCursor(7, 0);
  u8x8.print(value);
  u8x8.setCursor(11, 0);
  u8x8.print("ug/m");
  Serial.println(value);
  return NO_ERROR;
}

HM330XErrorCode print_result_1(const char* str, uint16_t value) {
  if (NULL == str) {
    return ERROR_PARAM;
  }
  //  SERIAL_OUTPUT.print(str);
  u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
  u8x8.setCursor(0, 0);
  u8x8.print("PM10: ");
  u8x8.setCursor(7, 0);
  u8x8.print(value);
  u8x8.setCursor(11, 0);
  u8x8.print("ug/m");
  Serial.println(value);
  return NO_ERROR;
}

/*解析包含29个uint8_t数据的缓冲区*/
HM330XErrorCode parse_result(uint8_t* data) {
  uint16_t value = 0;
  if (NULL == data) {
    return ERROR_PARAM;
  }
  value = (uint16_t) data[6 * 2] << 8 | data[6 * 2 + 1];
  print_result(str[6 - 1], value);
  return NO_ERROR;
}


HM330XErrorCode parse_result2(uint8_t* data) {
  uint16_t value = 0;
  if (NULL == data) {
    return ERROR_PARAM;
  }
  value = (uint16_t) data[7 * 2] << 8 | data[7 * 2 + 1];
  print_result_1(str[7 - 1], value);
  return NO_ERROR;
}

////////////////////////////////////////////////////////////////////

/*30s*/
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin();
  u8x8.begin();
  u8x8.setFlipMode(0);
  scd30.initialize();
  pinMode(pin, INPUT);
  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);
  starttime = millis();//获取当前时间;

}

void loop() {
  float result[3] = {0};
  duration = pulseIn(pin, LOW);
  lowpulseoccupancy = lowpulseoccupancy + duration;

  buttonState = digitalRead(buttonPin);

  if (buttonState == LOW) {
    memu++;
    delay(15);
    if (memu == 2) {
      memu = 0;
    }
  }
  Serial.println(memu);

  if (scd30.isAvailable() && memu == 0) {
    scd30.getCarbonDioxideConcentration(result);
    u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print("CO2: ");
    u8x8.setCursor(5, 3);
    u8x8.print(result[0]);
    u8x8.setCursor(12, 3);
    u8x8.print("pmm");
    delay(1000);
  }

  if (sensor.read_sensor_value(buf, 29) && memu == 0) {
    SERIAL_OUTPUT.println("HM330X读取结果失败!!!");
  }
  if(memu == 0){
  parse_result(buf);
  }

  if ((millis() - starttime) > sampletime_ms  && memu == 0) {
    ratio = lowpulseoccupancy / (sampletime_ms * 10.0); // 整数百分比 0=>100
    concentration = 1.1 * pow(ratio, 3) - 3.8 * pow(ratio, 2) + 520 * ratio + 0.62; // 使用规格表曲线

    u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
    u8x8.setCursor(0, 6);
    u8x8.print("Dust: ");

    u8x8.setCursor(6, 6);
    u8x8.print(concentration);

    u8x8.setCursor(12, 6);
    u8x8.print("pcs");

    //    Serial.println(concentration);
    lowpulseoccupancy = 0;
    starttime = millis();
  }


  if (scd30.isAvailable() && memu == 1) {
    scd30.getCarbonDioxideConcentration(result);
    u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print("Temp: ");
    u8x8.setCursor(6, 3);
    u8x8.print(result[1]);
    u8x8.setCursor(10, 3);
    u8x8.print(" C   ");

    u8x8.setCursor(0, 6);
    u8x8.print("Humi: ");
    u8x8.setCursor(5, 6);
    u8x8.print(result[2]);
    u8x8.setCursor(8, 6);
    u8x8.print("  %     ");

    delay(1000);
  }

  if (sensor.read_sensor_value(buf, 29) && memu == 1) {
    SERIAL_OUTPUT.println("HM330X读取结果失败!!!");
  }
  if(memu == 1){
  parse_result2(buf);
  }
}

项目 6 - Seeed Studio XIAO 扩展底板 - 心率监测

概述

这个基于 Seeed Studio XIAO 扩展底板的简单且低成本的项目可以报告心率。所使用的设备具有 I2C 双线接口，因此将接线保持在最少。

所需组件

硬件连接

如下图所示，将心率传感器连接到 XIAO 扩展板的 I2C 接口。

Arduino 说明

步骤 1. 按照连接图将所有传感器连接到板上。

步骤 2. 下载 Arduino IDE

步骤 3. 安装 u8g2 库，这是 如何安装库 的指南。

步骤 4. 复制代码粘贴到 Arduino IDE 中然后上传。

代码

#include <Arduino.h>
#include <U8x8lib.h>

#include <Wire.h>

U8X8_SSD1306_128X64_NONAME_HW_I2C u8x8(/* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("heart rate sensor:");

  u8x8.begin();
  u8x8.setFlipMode(1);
  Wire.begin();
}
void loop() {
  Wire.requestFrom(0xA0 >> 1, 1);    // 从从设备请求 1 字节
  while (Wire.available()) {         // 从设备可能发送少于请求的数据
    unsigned char c = Wire.read();   // 接收心率值（一个字节）
    u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
//    u8x8.setCursor(0, 3);
//    u8x8.print("blood detecting ");
//    delay(10000);

    u8x8.setCursor(0, 3);
    u8x8.print("HeartRate: ");
    u8x8.setCursor(10, 3);
    u8x8.print(c);
    u8x8.setCursor(13, 3);
    u8x8.print("bpm");
    Serial.println(c);

  }
  delay(500);
}

资源

[PDF]ETA1038
[PDF]ETA3410
[PDF]ETA6003
[PDF]PCF8563T
[PDF]Seeed Studio XIAO 扩展底板_v1.0_SCH_200824
[SCH]Seeed Studio XIAO 扩展底板_v1.0_200824
[BRD]Seeed Studio XIAO 扩展底板_v1.0_200824

常见问题

Q1: XIAO 扩展板上的 PMIC 是否在 5V 引脚上输出电源？

PMIC 不输出电源；5V 直接来自 USB。5V 引脚上提供的电流等于 USB 连接可用的电流。

技术支持与产品讨论

感谢您选择我们的产品！我们在这里为您提供不同的支持，以确保您使用我们产品的体验尽可能顺畅。我们提供多种沟通渠道，以满足不同的偏好和需求。

概述​

特性​

规格参数​

应用​

零件清单​

入门指南​

所需材料​

硬件概述​

引脚图​

扩展板使用​

连接​

电池使用​

扩展板上的模块​

OLED显示屏​

通过用户按钮控制LED​

蜂鸣器​

使用无源蜂鸣器播放歌曲​

通过旋转角度传感器控制舵机​

RTC时钟显示​

SD卡功能​

Seeed Studio XIAO 扩展底板亚克力外壳​

在带扩展板的 Seeed Studio XIAO SAMD21 上运行 CircuitPython​

安装 CircuitPython​

CircuitPython 闪烁示例​

用于 CircuitPython 的 MicroSD 卡​

演示​

项目 1 - 遥控风扇​

项目2 - 遥控小车​

项目 3 - 指纹解锁宝盒 - Seeed Studio XIAO​

项目 4 - Seeed Studio XIAO 扩展底板 - mjolnir​

项目 5 - 空气质量传感器集线器 - Seeed Studio XIAO 扩展底板​

项目 6 - Seeed Studio XIAO 扩展底板 - 心率监测​

资源​

常见问题​

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