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适用于 Seeed Studio XIAO nRF54L15 的 Arduino

本文基于 XIAO nRF54L15 Sense 与 Arduino 平台进行开发。

致谢​

特别感谢开发者 lolren 为 nRF54L15 芯片提供 Arduino 适配支持。这使得 XIAO nRF54L15 能够在 Arduino 生态中进行开发与实际应用。同时也感谢他在相关开源生态建设中持续付出的努力与贡献。

lolren 的仓库

入门指南​

硬件准备​

在开始之前，请准备 XIAO nRF54L15 或 XIAO nRF54L15 Sense 硬件中的任意一款。

Seeed Studio XIAO nRF54L15Seeed Studio XIAO nRF54L15 Sense
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软件​

tip

如果这是你第一次使用 Arduino，我们强烈建议你参考Arduino 入门指南。

  • 步骤 1. 根据你的操作系统下载并安装稳定版本的 Arduino IDE。

    Download Arduino IDE

  • 步骤 2. 添加开发板管理器 URL

    打开 File → Preferences


在 Additional Boards Manager URLs 字段中添加用于支持 XIAO nRF54L15 的 URL。

https://raw.githubusercontent.com/lolren/nrf54-arduino-core/main/package_nrf54l15clean_index.json

  • 步骤 3. 选择 XIAO nRF54L15 / Sense 和串口

  • 步骤 4. 上传程序
void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(500);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(500);
}

结果：

数字接口​

数字引脚是 MCU 用于读写高/低电平逻辑的接口，可以获取外部数据并控制外设。本节通过实现 LED 的开关控制和 PWM 呼吸灯效果来说明数字引脚的功能。

硬件准备​

你需要准备 XIAO nRF54L15 Sense 和 Grove 器件。

Seeed Studio XIAO nRF54L15 SenseSeeed Studio Grove Base for XIAOGrove – Chainable RGB LED
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软件​

在 lolren 的仓库中，XIAO nRF54L15 的 D0 到 D10 引脚被重新定义为 PIN_D0 到 PIN_D10。

void setup() {
  pinMode(PIN_D0, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(PIN_D0, LOW);
  delay(500);
  digitalWrite(PIN_D0, HIGH);
  delay(500);

  for (int i = 0; i <= 255; i++) {
      analogWrite(PIN_D0, i);  // The duty cycle increases gradually.
      delay(5);
    }

  for (int i = 255; i >= 0; i--) {
        analogWrite(PIN_D0, i);  // The duty cycle decreases gradually.
        delay(5);
    }
}

结果​

将 Grove – Chainable RGB LED 连接到 Seeed Studio Grove Base for XIAO 的 0 号引脚。Grove – Chainable RGB LED 将呈现闪烁和渐亮渐暗的呼吸效果。


UART​

UART 是一种异步半双工通信协议，常用于设备调试、日志输出和数据传输。XIAO nRF54L15 提供了一组 UART 引脚。本节通过串口数据打印来演示 UART 的使用方法。

硬件准备​

你需要准备 XIAO nRF54L15 和 CH340 器件。

Seeed Studio XIAO nRF54L15 SenseCH340G USB to Serial (TTL) Module&Adapter
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软件​

在 XIAO nRF54L15 上，D6 和 D7 分别对应 TX 和 RX 引脚。在 lolren 的引脚重定义文件中，D6 和 D7 被定义为 PIN_SERIAL1_RX 和 PIN_SERIAL1_TX。可用的串口为 Serial1 或 Serial2。

tip

如果你不熟悉 XIAO nRF54L15 的引脚分布，请点击 XIAO nRF54L15 Pin List 查看。

caution

不要将 PIN_SERIAL1_RX 和 PIN_SERIAL1_TX 用于 Serial（USB 串口）。 这会干扰默认的下载和调试通道，并可能导致程序烧录失败（SWD/CDC 故障）。

#define RX_PIN PIN_SERIAL1_RX
#define TX_PIN PIN_SERIAL1_TX
#define BAUD 115200

void setup() {
    // Set RX and TX pins
    Serial1.setPins(RX_PIN, TX_PIN);

    // Initialize baud rate and communication configuration
    Serial1.begin(BAUD, SERIAL_8N1); 
}

void loop() {
    Serial1.print("Hello XIAO nRF54L15!\n");
    delay(1000);
}

结果​

tip

接线

XIAO nRF54L15CH340G USB 转串口 (TTL) 模块与适配器
RXTX
TXRX
GNDGND
VBUS5V

打开任意串口监视工具，将波特率设置为 115200，即可观察输出数据。


模拟量​

模拟引脚用于通过 ADC 读取连续的电压信号。它们可以连接到各种传感器，例如电位器、光敏电阻、用于温度检测的热敏电阻、模拟灰度传感器和红外传感器。本节通过读取电位器旋钮的调节值来演示模拟引脚的功能。

硬件准备​

你需要准备 XIAO nRF54L15 Sense 和 Grove 设备。

Seeed Studio XIAO nRF54L15 SenseGrove-旋转角度传感器Seeed Studio Grove Base for XIAO
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软件​

在 XIAO nRF54L15 上有四组模拟引脚，即 A0 到 A3。在 lolren 提供的引脚重定义中，这些引脚被定义为 PIN_A0 到 PIN_A3。

tip

如果你不熟悉 XIAO nRF54L15 的引脚分布，请点击 XIAO nRF54L15 Pin List 查看。

const int analogPin = PIN_A0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  analogReadResolution(12);
}

void loop() {
  int analogValue = analogRead(analogPin);

  // Assume reference voltage is 3.3V
  int voltage_mv = analogValue * 3300 / 4095;

  Serial.printf("ADC value = %d\n", analogValue);
  Serial.printf("Voltage = %d mV\n", voltage_mv);

  delay(1000);
}

结果​

将 Grove-旋转角度传感器连接到 Seeed Studio Grove Base for XIAO。


旋转旋钮，Arduino 串口监视器会打印 ADC 读数值和换算后的模拟电压。


I2C​

I2C 是一种同步串行通信协议，它通过 SCL 时钟线和 SDA 数据线实现主从设备之间的多设备通信。XIAO nRF54L15 / Sense 提供了两组 I2C 接口。本节通过控制 Expansion Board Base for XIAO 上的 OLED 显示屏来演示 I2C 的功能。

硬件准备​

你需要准备 XIAO nRF54L15 Sense 和带有 I2C 接口的设备。

Seeed Studio XIAO nRF54L15 SenseSeeed Studio Expansion Board Base for XIAO
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软件​

在 XIAO nRF54L15 上，D4 和 D5 分别作为 SCL 和 SDA 引脚。 在 lolren 框架中，引脚 D4 被重定义为 PIN_WIRE_SCL，引脚 D5 被重定义为 PIN_WIRE_SDA。

tip

如果你不熟悉 XIAO nRF54L15 的引脚分布，请点击 XIAO nRF54L15 Pin List 查看。

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

#define SCL PIN_WIRE_SCL
#define SDA PIN_WIRE_SDA

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(0);
}

void loop(void) {
  u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);

  u8x8.setCursor(2, 10);
  u8x8.print("Hello World!");
  u8x8.setCursor(1, 28);
  u8x8.print("XIAO nRF54L15!");
}

结果​

上传程序后，Expansion Board Base for XIAO 上会显示 “Hello World!” 和 “XIAO nRF54L15!” 这两行文字。


SPI​

SPI 是一种同步串行、全双工通信协议。它通常使用四根线——SCK 时钟、MOSI、MISO 和 CS——在主从设备之间实现高速数据传输。与 I2C 相比，SPI 具有更高的传输速率、更低的延迟以及更简单直观的通信方式。但它需要更多的引脚，每个从设备通常占用一条独立的片选线。它常用于连接 Flash 存储器、SD 卡、LCD/OLED 显示屏、ADC/DAC 模块和高速传感器等高速外设。本节通过连接一块电子纸显示屏来演示 SPI 的用法。

硬件准备​

你需要准备一块 XIAO nRF54L15 和一款支持 SPI 通信的设备。

Seeed Studio XIAO nRF54L15 SenseePaper Driver Board for Seeed Studio XIAO2.9" Monochrome eInk
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软件​

  • 安装 GxEPD2 库

根据 Lolren 的引脚重定义文件，修改并宏定义 SPI 引脚。

#include <Arduino.h>
#include <SPI.h>
#include <GxEPD2_BW.h>
#include <Fonts/FreeMonoBold9pt7b.h>
#include <Fonts/FreeMonoBold12pt7b.h>

// -------- Pin Definitions (from pins_arduino.h) --------
// PIN_D0=RST, PIN_D1=CS, PIN_D3=DC, PIN_D5=BUSY
// SPI: SCK=PIN_D8, MISO=PIN_D9, MOSI=PIN_D10 (macros are already defined)
#define EPD_RST  PIN_D0   // 0
#define EPD_CS   PIN_D1   // 1
#define EPD_DC   PIN_D3   // 3
#define EPD_BUSY PIN_D2   // 5

// -------- 029BN-T94-D2 Driver --------
GxEPD2_BW<GxEPD2_290_T94_V2, GxEPD2_290_T94_V2::HEIGHT> display(
  GxEPD2_290_T94_V2(EPD_CS, EPD_DC, EPD_RST, EPD_BUSY)
);

const char* LINE1 = "Hello XIAO nRF54L15";

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(2000);
  Serial.println("=== EPaper Start ===");

  // Close serial port to avoid TX(D1) interfering with CS(D1)
  delay(100);
  Serial.end();

  // Directly specify using macros, fully consistent with pins_arduino.h
  SPI.setPins(PIN_SPI_SCK, PIN_SPI_MISO, PIN_SPI_MOSI, -1);
  SPI.begin();

  // Pass 0 to disable GxEPD2 internal serial debug output
  display.init(0);
  display.setRotation(1);  // Landscape 296×128
  display.setTextColor(GxEPD_BLACK);
  display.setFullWindow();

  display.firstPage();
  do {
    display.fillScreen(GxEPD_WHITE);

    // ---- LINE1: Large font, upper half ----
    display.setFont(&FreeMonoBold12pt7b);
    int16_t tbx, tby;
    uint16_t tbw, tbh;
    display.getTextBounds(LINE1, 0, 0, &tbx, &tby, &tbw, &tbh);
    uint16_t x1 = (display.width()  - tbw) / 2 - tbx;
    uint16_t y1 = display.height() / 2 - 4;
    display.setCursor(x1, y1);
    display.print(LINE1);

  } while (display.nextPage());

  display.hibernate();

  // Reopen serial port for confirmation after screen refresh
  Serial.begin(115200);
  delay(100);
  Serial.println("=== Done ===");
}

void loop() {
  delay(1000000);
}

结果​

上传程序后，Hello XIAO nRF54L15 将显示在电子纸屏幕上。

常见问题​

  • Q1：上传程序时，提示没有 py 的路径。

  • A：C:\Users\yourname\AppData\Local\Arduino15\packages\nrf54l15clean\hardware\nrf54l15clean\0.6.27\platform.txt。

    • 将 tools.python3.cmd.windows=py 修改为 tools.python3.cmd.windows=python。
    • 将 tools.python3.args.windows=-3 修改为 tools.python3.args.windows=。

技术支持与产品讨论​

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