Pular para o conteúdo principal

Primeiros passos com a Série Seeed Studio XIAO nRF52840

XIAO nRF52840XIAO nRF52840 SenseXIAO nRF52840 PlusXIAO nRF52840 Sense Plus
Adquira agora 🖱
Adquira agora 🖱
Adquira agora 🖱
Adquira agora 🖱

Como o primeiro produto sem fio da família Seeed Studio XIAO, o Seeed Studio XIAO nRF52840 vem equipado com um poderoso MCU Nordic nRF52840, que integra conectividade Bluetooth 5.0. Ao mesmo tempo, ele possui um fator de forma pequeno e requintado, que pode ser usado em dispositivos vestíveis e projetos de Internet das Coisas. O design montável em superfície de um único lado e a antena Bluetooth onboard podem facilitar muito a implantação rápida de projetos de IoT.

Além disso, existe uma versão avançada desta placa, o Seeed Studio XIAO nRF52840 Sense. Ela é integrada com dois sensores extras onboard. Um deles é um microfone digital de Modulação por Densidade de Pulsos (PDM). Ele pode receber dados de áudio em tempo real, permitindo seu uso para reconhecimento de áudio. O outro é uma Unidade de Medição Inercial (IMU) de 6 eixos; essa IMU pode ser muito útil em projetos de TinyML, como reconhecimento de gestos. Esses sensores onboard oferecem grande conveniência aos usuários, enquanto a placa continua sendo ultracompacta.

As recém-atualizadas XIAO nRF52840 Plus e XIAO nRF52840 Sense Plus proporcionam aumentos consideráveis em funcionalidade e usabilidade. O número de pinos multifuncionais foi aumentado para 20, recursos de I2S e SPI foram adicionados para suportar projetos mais complexos, os pinos NFC foram expostos para facilitar a integração em aplicações de IoT e de cartões inteligentes, e o pino BAT foi reposicionado para melhor conveniência de soldagem, resultando em uma experiência de hardware mais amigável para o usuário.

Comparado ao Seeed Studio XIAO RP2040, o Seeed Studio XIAO nRF52840 contém interfaces mais ricas. A primeira coisa a notar é que a interface Near Field Communication (NFC) está funcional na placa. Em segundo lugar, há um pequeno botão de reset ao lado da interface Type‑C. No outro lado, há um LED 3 em 1 (LED de usuário) juntamente com um LED de carga para indicar o status de carregamento quando uma bateria está conectada. Há 11 I/O digitais que podem ser usados como pinos PWM e 6 I/O analógicos que podem ser usados como pinos ADC. Ele suporta todas as três interfaces seriais comuns, como UART, I2C e SPI. Assim como o Seeed Studio XIAO RP2040, possui um flash onboard de 2 MB, o que significa que também pode ser programado usando Arduino, MicroPython, CircuitPython ou outras linguagens de programação.

O Seeed Studio XIAO nRF52840 Sense é compatível com a placa de expansão Seeed Studio XIAO.

Adquira agora 🖱️

Recursos​

  • Poderosas capacidades sem fio: Bluetooth 5.0 com antena onboard
  • CPU poderosa: Nordic nRF52840, processador ARM® Cortex®-M4 de 32 bits com FPU, 64 MHz
  • Ultrabaixo consumo de energia: consumo em standby inferior a 5μA
  • Chip de carregamento de bateria: suporta gerenciamento de carga e descarga de bateria de lítio
  • Flash onboard de 2 MB
  • Microfone PDM onboard (apenas no Seeed Studio XIAO nRF52840 Sense)
  • IMU LSM6DS3TR-C de 6 eixos onboard (apenas no Seeed Studio XIAO nRF52840 Sense)
  • Tamanho ultracompacto: 21 x 17,8 mm, fator de forma clássico da série Seeed Studio XIAO para dispositivos vestíveis
  • Interfaces ricas: 1xUART, 1xI2C, 1xSPI, 1xNFC, 1xSWD, 11xGPIO(PWM), 6xADC no XIAO nRF52840 (Sense); e 2xUART, 1xI2C, 2xSPI, 1xI2S, 1xNFC, 1xSWD, 18xGPIO(PWM), 6xADC no XIAO nRF52840 (Sense) Plus
  • Componentes em um único lado, design para montagem em superfície

Comparação de especificações​

ItemSeeed Studio XIAO nRF52840Seeed Studio XIAO nRF52840 SenseSeeed Studio XIAO nRF52840 PlusSeeed Studio XIAO nRF52840 Sense Plus
ProcessadorNordic nRF52840, processador ARM® Cortex®-M4 de 32 bits com FPU, 64 MHz
Conectividade sem fioBluetooth Low Energy 5.4/ Bluetooth Mesh/NFC
Memória256 KB RAM,1MB Flash 2MB onboard Flash
Sensores integradosN/AIMU de 6 DOF (LSM6DS3TR-C), Microfone PDMN/AIMU de 6 DOF (LSM6DS3TR-C), Microfone PDM
Interfaces1xI2C, 1xUART, 1xSPI1xI2C, 2xUART, 2xSPI, 1xI2S
Pinos PWM/Analógicos 11/620/6
Botões onboardBotão de reset
LEDs onboardLED 3 em 1/ LED de carga
Chip de carga de bateriaBQ25101
Linguagens de programaçãoArduino/ MicroPython/ CircuitPython

Visão geral do hardware​

Diagrama de indicação frontal do XIAO nRF52840/XIAO nRF52840 Sense
Diagrama de indicação traseira do XIAO nRF52840/XIAO nRF52840 Sense
Lista de pinos do XIAO nRF52840/XIAO nRF52840 Sense

Mapa de pinos

Pino XIAOFunçãoPino do chipDescriçãoNome no Arduino
5VVBUSEntrada/Saída de energia
GND
3V33V3_OUTSaída de energia
D0AnalógicoP0.02GPIO, AIN00
D1AnalógicoP0.03GPIO, AIN11
D2AnalógicoP0.28GPIO, AIN42
D3AnalógicoP0.29GPIO, AIN53
D4Analógico,SDAP0.04GPIO, I2C Data, AIN24
D5Analógico,SCLP0.05GPIO, I2C Clock, AIN35
D6TXP1.11GPIO, UART Transmit7/6
D7RXP1.12GPIO, UART Receive8/7
D8SPI_SCKP1.13GPIO, SPI Clock9/8
D9SPI_MISOP1.14GPIO, SPI Data10/9
D10SPI_MOSIP1.15GPIO, SPI Data11/10
NFC1P0.09NFC
NFC2P0.10NFC
ResetP0.18RESET
ADC_BATP0.14Ler o valor de tensão do BAT
6 DOF IMU_PWRP1.08chave de alimentação do módulo 6D
6 DOF IMU__INT1P0.11pino de sinal de interrupção do módulo 6D
PDM Microphone_DATAP0.16pino de entrada de dados de áudio PDM
PDM Microphone_CLKP1.00pino de saída de clock de áudio PDM
RF Switch Port SelectP2.05alternar antena onboard
RF Switch PowerP2.03Alimentação
CHARGE_LEDP0.17CHG-LED_Red
USER_LED_RP0.26pino do LED RGB vermelho controlado pelo usuário11
USER_LED_BP0.06pino do LED RGB azul controlado pelo usuário13/12
USER_LED_GP0.30pino do LED RGB verde controlado pelo usuário12/13

Duas bibliotecas Arduino​

Seeed Studio XIAO nRF52840 reúne muitas funções em uma placa minúscula e às vezes pode não apresentar o melhor desempenho de todas elas. Portanto, a Seeed publicou duas bibliotecas Arduino para maximizar a potência de cada função. Portanto:

  • É recomendado usar a biblioteca Seeed nRF52 Boards se você quiser aplicar a função Bluetooth e a "função de baixo consumo de energia".
  • É recomendado usar a biblioteca Seeed nRF52 mbed-enabled Boards se você quiser usá-la em aplicações de Machine Learning embarcadas ou aplicar a "função avançada de IMU & PDM".
  • Ambas as bibliotecas oferecem um ótimo suporte quando se trata do uso básico, como LED, Digital, Analógico, Serial, I2C, SPI.

A definição de pinos suportada por essas duas bibliotecas pode ser um pouco diferente e a Seeed continuará atualizando o wiki até que isso fique claro.

dica

  1. Se você usar o pacote onboard de Seeed nRF52 Boards, a função Serial pode não compilar. A solução é adicionar a linha #include <Adafruit_TinyUSB.h> no seu código. Você pode baixar esse pacote em: https://github.com/adafruit/Adafruit_TinyUSB_Arduino

  2. Se você preferir uma abordagem mais simples, pode escolher Seeed nRF52 mbed-enabled Boards desde o início. Ela oferece suporte à compilação da função Serial sem a necessidade de modificações adicionais.

Começando​

Primeiro, vamos conectar o Seeed Studio XIAO nRF52840 (Sense) ao computador e enviar um código simples a partir da IDE Arduino para verificar se a placa está funcionando bem.

Configuração de hardware​

Você precisa preparar o seguinte:

dica

Alguns cabos USB podem apenas fornecer energia e não transferir dados. Se você não tiver um cabo USB ou não souber se o seu cabo USB pode transmitir dados, você pode conferir o Seeed USB Type-C support USB 3.1.

Conecte o Seeed Studio XIAO nRF52840 (Sense) ao seu computador por meio de um cabo USB Tipo-C.

pir

Configuração de software​

  • Passo 1. Baixe e instale a versão mais recente da IDE Arduino de acordo com o seu sistema operacional

pir

  • Passo 2. Inicie o aplicativo Arduino

  • Passo 3. Adicione o pacote de placa Seeed Studio XIAO nRF52840 (Sense) à sua IDE Arduino

Vá até File > Preferences e preencha "Additional Boards Manager URLs" com a URL abaixo: https://files.seeedstudio.com/arduino/package_seeeduino_boards_index.json

pir

Vá até Tools > Board > Boards Manager..., digite a palavra-chave "seeed nrf52" na caixa de pesquisa, selecione a versão mais recente da placa que você deseja e instale-a. Você pode instalar ambas.

pir

  • Passo 4. Selecione sua placa e porta

Placa

Depois de instalar o pacote da placa, vá até Tools > Board e escolha a placa que você deseja, continue selecionando "Seeed XIAO nRF52840 Sense". Agora terminamos a configuração do Seeed Studio XIAO nRF52840 (Sense) para a IDE Arduino.

pir

Porta

Navegue até Tools > Port e selecione o nome da porta serial do Seeed Studio XIAO nRF52840 (Sense) conectado. Provavelmente será COM3 ou superior (COM1 e COM2 são geralmente reservadas para portas seriais de hardware). A porta serial do Seeed Studio XIAO nRF52840 (Sense) conectado normalmente contém parênteses que dizem Seeed Studio XIAO nRF52840 para Seeed Studio XIAO nRF52840 ou Seeed Studio XIAO nRF52840 Sense para Seeed Studio XIAO nRF52840 Sense.

pir

  • Passo 5. Navegue até File > Examples > 01.Basics > Blink para abrir o exemplo Blink

pir

  • Passo 6. Clique no botão Upload para enviar o código de exemplo Blink para a placa

pir

Depois de enviado, você verá o LED vermelho embutido piscando com um atraso de 1 segundo entre cada piscada. Isso significa que a conexão foi bem-sucedida e agora você pode explorar mais projetos com o Seeed Studio XIAO nRF52840 (Sense)!

Brincando com o LED embutido 3-em-um​

O Seeed Studio XIAO nRF52840 (Sense) possui um LED 3-em-um onboard que é programável pelo usuário. Agora você aprenderá como controlar as cores RGB uma a uma usando o Arduino!

Primeiro você precisa entender que o comportamento deste LED não é o usual quando controlado por código. O LED acende (ON) quando damos um sinal LOW e ele apaga (OFF) quando damos um sinal HIGH. Isso acontece porque esse LED é controlado por um anodo comum e só acenderá com um sinal de nível baixo.

Um código de exemplo seria:

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

void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);   
}

Aqui, mesmo que HIGH seja usado, o LED ficará OFF. Você precisa substituir HIGH por LOW para ligar (ON) o LED.

Consulte o seguinte mapeamento de pinos dos LEDs e use-os em seus códigos:

  • LED vermelho = LED_BUILTIN ou LED_RED
  • LED azul = LED_BLUE
  • LED verde = LED_GREEN

Verificação do Consumo de Energia​

O Seeed Studio XIAO nRF52840 tem baixo consumo de energia e aqui fornecemos um método para verificar. É altamente recomendado usar a biblioteca Seeed nRF52 Boards aqui.

  • Passo 1. Use o gravador JLink para gravar o firmware do bootloader para o Seeed Studio XIAO nRF52840 (Sense).
nota

Se você estiver usando o firmware de fábrica do Seeed Studio XIAO nRF52840 ou nunca tiver feito alterações no firmware do Seeed Studio XIAO nRF52840, você pode pular esta etapa.

  • Passo 2. Use a biblioteca Seeed nRF52 Boards aqui.

pir

  • Passo 3. Envie o demo deep_sleep aqui e execute-o com o Arduino
// The MIT License (MIT)
// Copyright (c) 2019 Ha Thach for Adafruit Industries

#include "SdFat.h"
#include "Adafruit_SPIFlash.h"

// Uncomment to run example with custom SPI and SS e.g with FRAM breakout
// #define CUSTOM_CS   A5
// #define CUSTOM_SPI  SPI

#if defined(CUSTOM_CS) && defined(CUSTOM_SPI)
  Adafruit_FlashTransport_SPI flashTransport(CUSTOM_CS, CUSTOM_SPI);

#elif defined(ARDUINO_ARCH_ESP32)
  // ESP32 use same flash device that store code.
  // Therefore there is no need to specify the SPI and SS
  Adafruit_FlashTransport_ESP32 flashTransport;

#else
  // On-board external flash (QSPI or SPI) macros should already
  // defined in your board variant if supported
  // - EXTERNAL_FLASH_USE_QSPI
  // - EXTERNAL_FLASH_USE_CS/EXTERNAL_FLASH_USE_SPI
  #if defined(EXTERNAL_FLASH_USE_QSPI)
    Adafruit_FlashTransport_QSPI flashTransport;

  #elif defined(EXTERNAL_FLASH_USE_SPI)
    Adafruit_FlashTransport_SPI flashTransport(EXTERNAL_FLASH_USE_CS, EXTERNAL_FLASH_USE_SPI);

  #else
    #error No QSPI/SPI flash are defined on your board variant.h !
  #endif
#endif

Adafruit_SPIFlash flash(&flashTransport);


/*  If you want to use a specific flash device, for example for a custom built board, first look for it in Adafruit_SPIFlash\src\flash_devices.h
 *  If it isn't in there you need to create your own definition like the W25Q80DLX_EXAMPLE example below.
 *  These definitions need to be edited to match information on the data sheet of the flash device that you want to use.
 *  If you are not sure what the manufacture ID, memory type and capacity values should be, try running the sketch anyway and look at the serial output
 *  The flash device will report these values to you as a single hexadecimal value (the JDEC ID)
 *  For example, the first device on the list - the W25Q80DLX - will report its JDEC ID as 0xef4014, which is made of these three values:
 *  manufacturer_id = 0xef
 *  memory_type     = 0x40
 *  capacity        = 0x14
 *  With this macro properly defined you can then create an array of device definitions as shown below, this can include any from the list of devices in flash_devices.h, and any you define yourself here
 *  You need to update the variable on line 71 to reflect the number of items in the array
 *  You also need to uncomment line 84 and comment out line 81 so this array will be passed to the flash memory driver. 
 */
//Example of a user defined flash memory device:
//#define W25Q80DLX_EXAMPLE                                                               \
//  {                                                                            \
//    .total_size = (1 << 20), /* 1 MiB */                                       \
//        .start_up_time_us = 5000, .manufacturer_id = 0xef,                     \
//    .memory_type = 0x40, .capacity = 0x14, .max_clock_speed_mhz = 80,         \
//    .quad_enable_bit_mask = 0x02, .has_sector_protection = false,              \
//    .supports_fast_read = true, .supports_qspi = true,                         \
//    .supports_qspi_writes = false, .write_status_register_split = false,       \
//    .single_status_byte = false, .is_fram = false,                             \
//  }

/*
 * Create an array of data structures and fill it with the settings we defined above.
 * We are using two devices, but more can be added if you want.
 */
//static const SPIFlash_Device_t my_flash_devices[] = {
//    W25Q80DLX_EXAMPLE,
//};
/*
 * Specify the number of different devices that are listed in the array we just created. If you add more devices to the array, update this value to match.
 */
//const int flashDevices = 1;


#include <bluefruit.h>

bool deepPowerDown(Adafruit_SPIFlash& flash, Adafruit_FlashTransport& transport) {
  uint32_t id_before = flash.getJEDECID();

  transport.begin();
  transport.runCommand(0xB9);  // SPI deep power-down command
  delay(10);

  uint32_t id_after = flash.getJEDECID();

  return (id_after == 0xFFFFFF || id_after == 0xFFFFFFFF);
}

void setup() {
  flash.begin();
  Bluefruit.begin();

  if (!deepPowerDown(flash, flashTransport)) {
    pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
    digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
    while (1) {
      yield();
    }
  }

  flash.end();

  sd_power_system_off();
}

void loop() {
  // nothing to do
}
dica

Aqui, gostaríamos de expressar nossos agradecimentos especiais ao autor por fornecer o código → daCoder ←

Se você quiser saber mais informações detalhadas sobre este exemplo, clique Aqui

Corrente de Carga da Bateria​

A corrente de carga da bateria é selecionável entre 50mA ou 100mA, onde você pode definir o Pin13 como alto ou baixo para mudá-la para 50mA ou 100mA. A corrente de carga baixa é no modo de entrada configurado como HIGH LEVEL e a corrente de carga alta é no modo de saída configurado como LOW LEVEL.

Baixa Corrente de Carga

void setup(){
pinMode (P0_13, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(P0_13, HIGH);
}

Alta Corrente de Carga

void setup(){
pinMode (P0_13, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(P0_13, LOW);
}

Acesse os Pinos SWD para Depuração e Regravação do Bootloader​

Hardware Necessário

Software Necessário

É necessário baixar o software Segger no site.

  • Passo 1. Use o Jlink para conectar os pinos abaixo:

pir

  • Passo 2. Inicie o J-Flash e pesquise por nRF52840, criando um novo projeto:

pir

  • Passo 3. Clique em "Target" e então selecione "Connect".

pir

  • Passo 4. Arraste o arquivo bin ou arquivo hex para o software. Em seguida, pressione F4 e F5 nessa ordem. A regravação estará concluída.

FAQ​

P1: Minha Arduino IDE trava ao enviar código para a placa​

Você pode primeiro tentar resetar a placa clicando uma vez no "Reset Button". Se isso não funcionar, clique rapidamente duas vezes para entrar no modo bootloader. Se isso também não funcionar, desconecte a placa do PC e conecte-a novamente.

P2: Minha placa não está aparecendo como dispositivo serial na Arduino IDE​

Você pode primeiro tentar resetar a placa clicando uma vez no "Reset Button". Se isso não funcionar, clique rapidamente duas vezes para entrar no modo bootloader.

P3: Quais são as considerações ao usar o XIAO nRF52840 (Sense) para carregamento de bateria?​

Quando P0.14 (D14) desliga a função ADC em um nível alto de 3,3 V, P0.31 ficará no limite de tensão de entrada de 3,6 V. Há risco de queimar o pino P0.31.

Atualmente, para esse problema, recomendamos que os usuários não desliguem a função ADC do P0.14 (D14) nem configurem o P0.14 (D14) para nível alto durante o carregamento da bateria.

pir

P4: Como o LED verde se comporta quando é ligado?​

nRF52840 RGB Schematic

O pino P0.17 é usado para controlar o comportamento do LED verde indicador, indicando o status de carregamento:

  • Nível baixo: quando o carregamento está em andamento.
  • Nível alto: quando a bateria não está carregando ou está totalmente carregada.

Quando estiver em nível baixo, o LED RED_CHG acenderá.

Para mais detalhes, consulte o datasheet do PMIC: BQ25100 e o datasheet do XIAO nRF52840.

Recursos​

Seeed Studio XIAO nRF52840​

Projeto de Hardware

Projeto Mecânico

Seeed Studio XIAO nRF52840 Sense​

Projeto de Hardware

Projeto Mecânico

Outros

Seeed Studio XIAO nRF52840 (Sense) Plus​

Projeto de Hardware

Projeto Mecânico

Recursos do Curso​

Suporte Técnico e Discussão de Produtos​

Obrigado por escolher nossos produtos! Estamos aqui para oferecer diferentes tipos de suporte para garantir que sua experiência com nossos produtos seja a mais tranquila possível. Oferecemos vários canais de comunicação para atender a diferentes preferências e necessidades.

Loading Comments...