Seeed Studio XIAO MG24(Sense) 入门指南

Seeed Studio XIAO MG24	Seeed Studio XIAO MG24 Sense

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介绍

Seeed Studio XIAO MG24 是一款基于 Silicon Labs MG24 的迷你开发板。XIAO MG24 基于 ARM Cortex-M33 内核，32位 RISC 架构，最高时钟频率为 78MHz，支持 DSP 指令和 FPU 浮点运算，拥有强大的计算能力，并内置 AI/ML 硬件加速器 MVP，能够高效处理 AI/机器学习算法。其次，它具有出色的射频性能，发射功率高达 +19.5 dBm，接收灵敏度低至 -105.4 dBm。支持多种物联网和无线传输协议，如 Matter、Thread、Zigbee、Bluetooth LE 5.3、Bluetooth mesh 等。

规格参数

项目	Seeed Studio XIAO MG24	Seeed Studio XIAO MG24 Sense
处理器	Silicon Labs EFR32MG24 ARM Cortex-M33 @ 78MHz
无线连接	专有 2.4 GHz Zigbee PRO/Green Power 协议 BLE: Bluetooth 5.3, Bluetooth mesh
内置传感器	-	6轴 IMU(LSM6DS3TR-C) 模拟麦克风(MSM381ACT001)
存储	256kB RAM & 1538KB + 4MB Flash	256kB RAM & 1538KB + 4MB Flash
接口	2x UART, 1x IIC, 2x SPI, 18x 模拟, 18x 数字, 全部 PWM, 1x 用户 LED, 1x 充电 LED 1x 复位按钮,	2x UART, 1x IIC, 2x SPI, 18x 模拟, 18x 数字, 全部 PWM, 1x 用户 LED, 1x 充电 LED 1x 复位按钮,
尺寸	21 x 17.8mm	21 x 17.8mm
电源	输入电压 (Type-C): 5V@14mA 输入电压 (BAT): 3.7V@7mA
电源	电池充电电流: 200mA	电池充电电流: 200mA
低功耗模式	正常: 3.7V/6.71 mA 睡眠模式: 3.7V/1.91mA 深度睡眠模式: 3.7V/1.95μA	正常: 3.7V/6.71 mA 睡眠模式: 3.7V/1.91mA 深度睡眠模式: 3.7V/1.95μA
工作温度	-20°C ~ 70°C

特性

强大的 CPU：ARM Cortex-M33 内核，最高时钟频率 78MHz，支持 DSP 指令和 FPU 浮点运算，32位 RISC 架构。
超低功耗：RX 电流 4.6mA/TX 电流 5mA (0dBm)，多种低功耗睡眠模式
强大的 AI：内置 AI/ML 硬件加速器 MVP，能够高效处理 AI/机器学习算法。
多样化无线传输：集成 2.4GHz 多协议无线收发器，支持多种物联网协议，如 Matter、OpenThread、Zigbee、Bluetooth LE 5.3、Bluetooth mesh 等。
更好的射频性能：出色的射频性能，发射功率高达 +19.5 dBm，接收灵敏度低至 -105.4 dBm (250kbps DSSS)
强大的安全性：Secure Vault 的强大安全功能，包括安全启动、加密、随机数生成、防篡改、安全调试等。
超小尺寸：21 x 17.8mm。
丰富的片上资源：最大 1536KB Flash 和 256KB RAM，充足的存储空间。
丰富的接口：集成 12位 1Msps ADC、温度传感器、模拟比较器、DCDC 等丰富外设，以及多达 22 个引脚、2个 USART、2个低功耗 UART、1个 IIC 等接口。

硬件概述

XIAO MG24 Sense 指示图

XIAO MG24 指示图

XIAO MG24/ XIAO MG24(Sense) 引脚列表

tip

两个开发板的区别在于 MG24 Sense 具有麦克风传感器和六轴加速度传感器，而 MG24 没有。

5V - 这是来自 USB 端口的 5v 输出。您也可以将其用作电压输入，但您必须在外部电源和此引脚之间使用某种二极管（肖特基、信号、功率），阳极连接电池，阴极连接 5V 引脚。
3V3 - 这是板载稳压器的稳压输出。
GND - 电源/数据/信号地

入门指南

为了让您更快地开始使用 XIAO MG24，请阅读下面的硬件和软件准备来准备 XIAO。

出厂程序

我们为每个新的 XIAO MG24 和 XIAO MG24 Sense 预编程了一个简单的出厂程序。

XIAO MG24

常规版本中预设的出厂程序是闪烁灯。当您给 XIAO 通电时，橙色用户指示灯将亮起。

XIAO MG24 Sense

常规版本中预设的出厂程序是您喊得越大声，灯就越亮。

硬件准备

您需要准备以下物品：

1 x Seeed Studio XIAO MG24
1 x 计算机
1 x USB Type-C 数据线

tip

一些 USB 数据线只能供电而不能传输数据。如果您没有 USB 数据线或不知道您的 USB 数据线是否可以传输数据，您可以查看 Seeed USB Type-C support USB 3.1。

软件准备

XIAO MG24 推荐的编程工具是 Arduino IDE，因此您需要完成 Arduino 安装作为软件准备的一部分。

tip

如果这是您第一次使用 Arduino，我们强烈建议您参考 Arduino 入门指南。

步骤 1. 根据您的操作系统下载并安装稳定版本的 Arduino IDE。

下载 Arduino IDE

步骤 2. 启动 Arduino 应用程序。
步骤 3. 将 XIAO MG24 板载包添加到 Arduino IDE 并点击 OK。
步骤 4. 关闭 Arduino IDE 并重新打开。

添加 XIAO MG24 开发板

要安装 XIAO MG24 开发板，请按照以下步骤操作：

https://siliconlabs.github.io/arduino/package_arduinosilabs_index.json

将上述开发板管理器 URL 添加到您的 Arduino IDE 首选项中。

下载 XIAO MG24 开发板包。

tip

如果输入后找不到，请重新打开 Arduino IDE。

选择 XIAO_MG24 变体。

现在开始享受编程吧 ✨。

运行您的第一个 Blink 程序

步骤 1. 启动 Arduino 应用程序。
步骤 2. 导航到 File > Examples > 01.Basics > Blink，打开程序。

步骤 3. 选择开发板型号为 XIAO MG24，并选择正确的端口号来上传程序。

程序成功上传后，您将看到以下输出消息，并且可以观察到 XIAO MG24 右侧的橙色 LED 正在闪烁。

MG24 BLink 代码	LED BLink 显示

电池使用

XIAO MG24 内置电源管理芯片，允许 XIAO MG24 通过电池独立供电，或通过 XIAO MG24 的 USB 端口为电池充电。

如果您想为 XIAO 连接电池，我们建议您购买合格的可充电 3.7V 锂电池。焊接电池时，请注意区分正负极。电源的负极应该是靠近 USB 端口的一侧，电源的正极是远离 USB 端口的一侧。

caution

焊接时请注意不要短路正负极，以免烧坏电池和设备。

电池使用说明：

请使用符合规格的合格电池。
使用电池时，XIAO 可以通过数据线连接到您的计算机设备，请放心，XIAO 内置电路保护芯片，是安全的。
XIAO MG24 在电池供电时不会有任何 LED 亮起（除非您编写了特定程序），请不要通过 LED 的状态来判断 XIAO MG24 是否工作，请通过您的程序合理判断。
抱歉，我们目前无法通过软件帮助您检查剩余电池电量（因为没有更多可用的芯片引脚），您需要定期为电池充电或使用万用表检查电池电量。

同时，我们为电池充电设计了一个红色指示灯，通过指示灯显示来告知用户电池当前的充电状态。

当 XIAO MG24 未连接电池时，连接 Type-C 线缆时红灯亮起，30 秒后熄灭。
连接电池并连接 Type-C 线缆充电时，红灯闪烁。
连接 Type-C 为电池充满电时，红灯熄灭。

读取电池电压

软件代码

/*
  AnalogReadSerial

  Reads an analog input on pin 0, prints the result to the Serial Monitor.
  Graphical representation is available using Serial Plotter (Tools > Serial Plotter menu).
  Attach the center pin of a potentiometer to pin A0, and the outside pins to +5V and ground.

  This example code is in the public domain.

  https://www.arduino.cc/en/Tutorial/BuiltInExamples/AnalogReadSerial
*/

// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(PD3, OUTPUT);
  digitalWrite(PD3, HIGH);
}

void loop() {
  int voltageValue = analogRead(PD4);
  float voltage = voltageValue * (5.0 / 4095.0);
  
  Serial.print("Voltage: ");
  Serial.print(voltage, 2);
  Serial.println(" V");
  delay(1000);  // delay in between reads for stability
}

深度睡眠和睡眠示例

演示1：睡眠模式和唤醒

/*
   ArduinoLowPower 定时睡眠示例

   该示例展示了 Arduino Low Power 库的基本用法，通过让设备睡眠一段时间。
   设备将进入睡眠模式 2000ms。在睡眠期间，CPU 停止运行，但 RAM 保留其内容。

   此示例与所有 Silicon Labs Arduino 开发板兼容。

   作者：Tamas Jozsi (Silicon Labs)
 */

#include "ArduinoLowPower.h"

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LED_BUILTIN_INACTIVE);
  Serial.println("Sleep with timed wakeup");
}

void loop()
{
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LED_BUILTIN_ACTIVE);
  delay(500);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LED_BUILTIN_INACTIVE);
  delay(500);

  Serial.printf("Going to sleep at %lu\n", millis());
  LowPower.sleep(2000);
  Serial.printf("Woke up at %lu\n", millis());
}

Demo2 : 深度睡眠模式和唤醒

/*
   ArduinoLowPower 深度睡眠示例，支持外部或定时唤醒

   该示例展示了 Arduino Low Power 库的基本用法，将设备置于深度睡眠状态。
   设备将保持深度睡眠状态，直到睡眠定时器到期。
   在深度睡眠期间，除了最小的外设集合（如备份 RAM 和 RTC）外，整个设备都会断电。
   这意味着 CPU 停止运行，RAM 内容丢失 - 设备唤醒后将从程序的开头重新开始执行。

   此示例兼容所有 Silicon Labs Arduino 开发板。

   作者：Tamas Jozsi (Silicon Labs)
 */

#include "ArduinoLowPower.h"

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LED_BUILTIN_INACTIVE);
  Serial.println("深度睡眠定时唤醒");
}

void loop()
{
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LED_BUILTIN_ACTIVE);
  delay(500);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LED_BUILTIN_INACTIVE);
  delay(500);

  Serial.printf("在 %lu 时进入深度睡眠 10 秒\n", millis());
  LowPower.deepSleep(10000);
}

演示3：带闪存的深度睡眠模式和唤醒

tip

如果您想将闪存设置为深度睡眠，您需要启用0xb9寄存器

/*
   ArduinoLowPower 深度睡眠示例，支持外部或定时唤醒

   该示例展示了 Arduino Low Power 库的基本用法，通过将设备置于深度睡眠模式。
   设备将保持深度睡眠状态，直到睡眠定时器到期。
   在深度睡眠期间，除了最小的外设集合（如备份 RAM 和 RTC）外，整个设备都会断电。
   这意味着 CPU 停止运行，RAM 内容丢失 - 设备唤醒后将从程序的开头重新开始执行。

   此示例兼容所有 Silicon Labs Arduino 开发板。

   作者：Tamas Jozsi (Silicon Labs)
 */
#include <Arduino.h>
#include "ArduinoLowPower.h"

#define CS_PIN PA6
#define CLK_PIN PA3
#define MOSI_PIN PA5
#define MISO_PIN PA4

#define READ_DATA 0x03
#define WRITE_ENABLE 0x06
#define PAGE_PROGRAM 0x02
#define SECTOR_ERASE 0x20

void sendSPI(byte data) {
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    digitalWrite(MOSI_PIN, data & 0x80);
    data <<= 1;
    digitalWrite(CLK_PIN, HIGH);
    delayMicroseconds(1);
    digitalWrite(CLK_PIN, LOW);
    delayMicroseconds(1);
  }
}

void writeEnable() {
  digitalWrite(CS_PIN, LOW);
  sendSPI(WRITE_ENABLE);
  digitalWrite(CS_PIN, HIGH);
}

void setup()
{
  //Serial.begin(115200);
  pinMode(PA7, OUTPUT);
  digitalWrite(PA7, LOW);

  pinMode(CS_PIN, OUTPUT);
  pinMode(CLK_PIN, OUTPUT);
  pinMode(MOSI_PIN, OUTPUT);
  pinMode(MISO_PIN, INPUT);


  //SW
  pinMode(PD3, OUTPUT);
  pinMode(PB5, OUTPUT);
  pinMode(PB1, OUTPUT);
  pinMode(PB0, OUTPUT);
  pinMode(PA6, OUTPUT);
  digitalWrite(PD3, LOW); //VBAT
  digitalWrite(PB5, LOW); //RF_SW
  digitalWrite(PB1, LOW); //IMU
  digitalWrite(PB0, LOW); //MIC
  digitalWrite(PA6, HIGH);  //FLASH

  //Serial.println("Deep sleep timed wakeup");
  writeEnable();
  digitalWrite(CS_PIN, LOW);
  sendSPI(0xB9);
  digitalWrite(CS_PIN, HIGH);
}

void loop()
{
  delay(12000);  
  digitalWrite(PA7, HIGH);
  delay(500);

  //Serial.printf("Going to deep sleep for 10s at %lu\n", millis());
  LowPower.deepSleep(600000);
}

防止 XIAO MG24 在深度睡眠期间变砖

XIAO MG24 是 Seeed Studio 推出的一款功能强大的微控制器开发板，但用户报告了设备在进入深度睡眠模式后变得无响应（"变砖"）的问题。本教程解释了问题的原因，提供了详细的恢复方法，并提供了预防措施来避免您的 XIAO MG24 变砖。

XIAO MG24 进入深度睡眠模式（EM4）以节省电力，但在某些情况下，它无法正常唤醒，从而阻止上传新的程序。与其他 XIAO 开发板不同，MG24 没有专用的 BOOT 按钮或记录的进入引导模式的方法，这使得恢复变得困难。

预防措施

为了避免在使用深度睡眠模式时让您的 XIAO MG24 变砖，请遵循以下步骤：

使用逃逸引脚（PC0）

XIAO MG24 具有内置的逃逸机制来防止变砖。如果在复位期间将 PC0 拉低，设备将进入无限循环，允许您上传新的程序。

在复位设备之前将 PC0 连接到 GND。
复位后，在设备处于循环状态时上传您的程序。

修改您的程序在您的程序中添加以下代码来检测用户开关，如果按下则进入无限循环。这允许您在设备循环时上传新程序：

#define USER_SW  PC3   // 用户开关的示例引脚

void setup() {
  // 其他设置代码...

  pinMode(USER_SW, INPUT_PULLUP);
  if (digitalRead(USER_SW) == LOW) {
    Serial.println("Enable to upload new sketch");
    while (true) {
      digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
      delay(50);
      digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
      delay(50);
    }
  }
}

避免不必要的闪存休眠

确保您的代码不会将闪存置于休眠模式（深度掉电），除非绝对必要。这可以防止上传新代码时出现问题。

致谢

特别感谢 Seeed Studio 社区 为解决此问题做出的宝贵贡献。本教程中讨论的恢复方法和预防措施是基于社区成员如 msfujino 和 PJ_Glasso 的见解开发的。

更多详情和讨论，请访问原始论坛帖子：
DeepSleep bricks XIAO_MG24 - Seeed Studio Forum

解砖

XIAO MG24 是目前唯一配备串口芯片的 XIAO 型号。与其他 XIAO 型号不同，它没有 BOOT 按钮或 BOOT 恢复方法。这种设计疏忽可能会在设备进入休眠模式或遇到软件异常时造成问题，使得无法通过串口上传程序。为了解决这个问题，我们提供了一种唤醒串口并恢复功能的方法。

Windows 解决方案

下载并解压包
- 下载提供的 ZIP 文件。

下载 ZIP 🖱️

将内容解压到您计算机上的一个文件夹中。

连接 XIAO MG24
- 使用 USB 线将无响应的 XIAO MG24 连接到您的计算机。
运行脚本
- 打开解压的文件夹并找到脚本 flash_erase.bat。
- 双击脚本运行它。
- 脚本将擦除闪存并重置设备。
验证恢复
- 脚本完成后，XIAO MG24 应该已恢复并准备使用。

macOS 解决方案

下载并解压包
- 下载提供的 ZIP 文件（链接将在此处添加）。

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将内容解压到您计算机上的一个文件夹中。

连接 XIAO MG24
- 使用 USB 线将无响应的 XIAO MG24 连接到您的计算机。
允许终端访问
- 打开 系统偏好设置 > 安全性与隐私 > 隐私。
- 在 辅助功能 下，确保终端被允许控制您的计算机。
- 如果终端未列出，点击 + 按钮手动添加它。
运行脚本
- 打开终端。
- 使用 cd 命令导航到解压的文件夹。例如：
```
cd /path/to/extracted/folder
```
- 使用以下命令运行脚本 xiao_mg24_erase.sh：
```
./xiao_mg24_erase.sh
```
- 脚本将使用 OpenOCD 擦除闪存并重置设备。
验证恢复
- 脚本完成后，XIAO MG24 应该已恢复并准备使用。

note

如果 macOS 无法识别 OpenOCD，请确保已安装 OpenOCD 并在脚本中使用正确的路径。
提供的脚本专为 XIAO MG24 设计，不应用于其他 XIAO 型号。

资源